Obtención de los residuos de frutas

Se obtuvieron 21 residuos (semillas de 9 frutas y cáscaras de 12 frutas) de 13 frutas climatéricas, adquiridos en centrales de abastos de la ciudad de Manizales, capital del departamento de Caldas, Colombia. Las semillas provienen de las futas: aguacate, granadilla, guanábana, guayaba, mango, maracuyá, melón, papaya y zapote; mientras que las cáscaras proceden de las frutas: aguacate, banano, coco, granadilla, guanábana, mango, maracuyá, melón, naranja, papaya, piña y zapote, donde estos residuos se recolectaron y almacenaron para su transporte en bolsas herméticamente selladas en un recipiente de poliestireno expandido.

Características físicas de las semillas de frutas

Las semillas de las frutas se caracterizaron respecto al IGR, el número de semillas, el tamaño de la partícula o el tamaño de las semillas (diámetro de Feret y diámetro medio geométrico), la esfericidad, la densidad de partícula y la densidad a granel. El IGR de las semillas se obtiene al pesar la fruta entera, posteriormente se retiran y se pesan las semillas y se aplica la ecuación 1.

(ecuación 1)

El tamaño individual se determina por medio de dos parámetros, el diámetro de Feret (𝐷_𝐹) y el diámetro medio geométrico (𝐷_𝑔). El diámetro de Feret se toma como la distancia que existe entre dos líneas paralelas tangentes a la silueta de la partícula, las cuales son perpendiculares a una dirección fija (^{Castillo, 2010}). El diámetro medio geométrico se obtiene por medio de la ecuación 2, donde se relacionan las tres dimensiones principales de las partículas (^{Da Silva et al., 2018}).

(ecuación 2)

Donde l, a y e son las tres dimensiones características: largo, ancho y espesor, respectivamente. La esfericidad (𝜑) de las semillas se establece por medio de la ecuación 3 (^{Cruz et al., 2019}).

(ecuación 3)

La densidad de partícula se cuantifica pesando individualmente las semillas y dividiendo este valor por el volumen calculado de cada semilla (𝑉_𝑝), el cual se deduce a partir del diámetro geométrico, como se muestra en la ecuación 4 (^{Ixtaina, 2010}).

(ecuación 4)

Finalmente, la densidad a granel se determina por medio del principio de desplazamiento de Arquímedes, en el que se establece la relación entre la masa de un conjunto de semilla y el volumen desplazado por ellas al ser introducidas en una probeta con agua (^{Ordoñez et al., 2012}).

Para todos los análisis de caracterización de estos residuos, se utilizaron las semillas de cinco frutas de cada especie, con el propósito de establecer la desviación estándar de las medidas.

Características físicas de las cáscaras de frutas

Las cáscaras de las frutas se caracterizaron en cuanto a IGR, espesor, dureza, densidad y madurez por medio del color. El IGR de las cáscaras de frutas se determina igual que se calculó el IGR de las semillas, dividiendo el peso de las cáscaras entre el peso de la fruta entera. El espesor de las cáscaras de las 12 frutas se cuantifica utilizando un calibrador Discover de 150 mm × 0,05 mm. La dureza de las cáscaras se mide con ayuda de un esclerómetro de frutas modelo GY-3 con una precisión de 0,10 kg/cm². Para esta medida se emplearon dos cabezales de presión, uno de 11 mm y otro de 8 mm de diámetro, donde el primer cabezal tiene un área de 0,950 cm² para durezas menores a 12 kg/cm² y el segundo cuenta con un área de 0,503 cm² para valores menores a 24 kg/cm². Con el propósito de comparar los resultados experimentales con los reportados en la literatura, los datos medidos en kg/cm² se convirtieron a Newtons (N) por medio de la ecuación 5.

(ecuación 5)

Donde Dr (N) es la dureza en Newtons, así: Dr(kg/cm²) es la dureza en kg/cm² medida con el esclerómetro de frutas, 𝐴_𝐶 es el área del cabezal y 𝑔 es la aceleración de la gravedad en m/s². La densidad de estos residuos se obtiene empleando el principio de desplazamiento de Arquímedes, como se describió en la determinación de las características de las semillas de frutas. La madurez de las cáscaras se determina comparando imágenes tomadas de las cáscaras con imágenes reportadas en la literatura, donde se analizan los cambios de color de las frutas debido a la madurez que tiene cada una de ellas (^{Báez et al., 2016}; ^{Dolores et al., 2020}; ^{Yan et al., 2016}; ^{Lee et al., 2020}; ^{Siddesha & Niranjan, 2019}). Las imágenes de las cáscaras se tomaron por medio de dos cámaras fotográficas con resoluciones de 16 MP y 48 MP. Al tomar la imagen, se tuvo en cuenta la iluminación del lugar, el color del fondo (blanco) en donde se pone la muestra, la distancia entre la muestra y la cámara (15-20 cm) y la resolución de la cámara (máxima resolución). La determinación de estas características se realizó a cáscaras de cinco frutas de cada especie, con el fin de establecer la desviación estándar de las medidas.

La humedad se refiere a la cantidad de agua que está presente en un material. La humedad total incluye la pérdida de humedad por secado al aire (libre o externa) y la humedad inherente (ligada o en equilibrio) (^{Basu, 2010}). La humedad total se calcula multiplicando el porcentaje de humedad obtenido a 50 °C con el porcentaje de humedad obtenido a 110 °C y dividiéndolo entre 100%. La pérdida de la humedad que no está ligada a la materia orgánica se determina mediante el secado entre 45 y 50 °C, durante un tiempo de 72 h o hasta que alcance el peso constante, mientras que el contenido de humedad inherente se cuantifica tomando la muestra después de retirada la humedad libre y se seca a 110 °C por 24 h (^{Ozbayoglu, 2018}). Se ha encontrado que a menor contenido de humedad en el material, mayor es el poder calorífico, debido a que, al quemar la biomasa, primero se debe evaporar el agua para conseguir el calor aprovechable (^{De Lucas et al., 2012}). El contenido de materia seca total se determinará restando el porcentaje de humedad total de 100%. Los análisis de humedad libre y humedad ligada se realizaron por duplicado.

Análisis de las características físicas

El análisis de las perspectivas o las posibilidades de aprovechamiento de las cáscaras y las semillas de frutas se va a enfocar considerando los resultados de las características físicas encontradas en estos residuos. A partir de estas, se analizan las posibilidades de aprovechamiento en cuanto a la obtención de alimentos comestibles, harinas, pigmentos, compostaje (abonos orgánicos), extracción de aceites y carbón activado.

Características físicas de los residuos de frutas

Los resultados del IGR de semillas, cáscaras y fruta completa se presentan en la tabla 1. En esta tabla se observa que el IGR, debido a las cáscaras, varía entre 11,91% para el aguacate y 55,61% para el maracuyá. En esta tabla también se aprecia que la granadilla, el maracuyá y el zapote generan cantidades similares de residuos de cáscaras, pero cantidades diferentes de residuos de semillas. Respecto al IGR de las semillas, se tiene que este parámetro se encuentra entre 2,08% en el melón y 13,95% en el aguacate.

Tabla 1. IGR de frutas 

Fuente: Elaboración propia

Al comparar los resultados del IGR de las cáscaras obtenidos en este trabajo con los encontrados en la literatura, se observa que el IGR de la cáscara de aguacate conseguido experimentalmente se encuentra en el rango reportado en la literatura de 8,78% a 14,11% (^{Ramos et al., 2021}). Esto mismo ocurre con el IGR de las cáscaras de mango con un valor reportado entre 15% y 20% (^{Sánchez et al., 2019}). Para el IGR de las semillas, se encuentra que los valores presentados en la tabla 1 son similares a los valores registrados en la literatura para: aguacate 15% (^{Dávila et al., 2017}), papaya 15% (^{Velasco, 2020}), maracuyá 3,90% (^{Ocampo et al., 2013}) y guanábana 8,50% (^{Jiménez et al., 2016}).

Con los resultados del IGR de las cáscaras y las semillas se calcula el índice de generación total de residuos de la fruta (IGR fruta), el cual se determina al sumar el peso de las cáscaras y de las semillas y dividiéndolo por el peso total de las frutas. Al analizar este índice total de residuos para las 13 frutas analizadas, se encuentra que varía entre 8,69% para la guayaba y 62,75% para la granadilla, y que las frutas que generan un IGR total que es mayor a 60% son: granadilla > zapote > maracuyá, con valores cercanos entre sí, mientras que las frutas con los índices totales menores al 30% son papaya, aguacate, mango, guanábana y guayaba; no se tienen en cuenta el coco, la piña y la naranja porque no se consideran la estopa o capacho, la corona y las semillas, respectivamente. Estos resultados indican que la papaya, el aguacate, el mango, la guanábana y la guayaba generan menos residuos a disponer o tratar y una menor disponibilidad de residuos para aprovechar o valorizar, lo cual se traduce en un mayor porcentaje de obtención de pulpa para su comercialización.

Las características físicas de número de semillas, diámetro medio geométrico (𝐷𝑔), diámetro de Feret (𝐷𝐹), esfericidad, densidad de partícula y densidad a granel, de las semillas de nueve frutas se presentan en la tabla 2. En esta tabla se observa que las frutas con mayor número de semillas por fruto son la papaya, seguida del melón y la guayaba. La granadilla, el maracuyá y la guanábana tienen un número de semillas similares en el rango de 200 a 300 semillas por fruto. Además, se encontró que el número de semillas contabilizadas experimentalmente en la guanábana, la granadilla, la guayaba, el maracuyá y el zapote se encuentran entre los valores registrados en la literatura de: 170 semillas de guanábana (^{Gavamukulya et al., 2017}), 304 ± 42 semillas de granadilla (Arias et al., 2015), 306 ± 96 semillas de guayaba (^{Vega et al., 2017}), 300 semillas de maracuyá (^{Arias et al., 2014}) y 4 semillas de zapote (^{García et al., 2008}).

Las semillas de aguacate, mango y zapote tienen los mayores tamaños, representados en el diámetro medio geométrico y el diámetro de Feret, con valores del 𝐷𝑔 entre 2,60 cm a 4,21 cm y del 𝐷_𝐹 entre 3,40 cm a 8,54 cm, mientras que las semillas de guayaba son las de menor tamaño, seguidas por las semillas de maracuyá, granadilla y papaya. Las semillas de estas tres frutas tienen aproximadamente el mismo tamaño. De igual manera, se observa en la tabla 2 que las semillas con mayor variación, dada por el valor de la desviación estándar de los datos y respecto al diámetro de Feret, son las de aguacate, zapote y mango. También se encontró que el valor obtenido experimentalmente del 𝐷_𝑔 y 𝐷_𝐹 para las semillas de guanábana, mango y melón son diferentes a los reportados en la literatura, encontrándose valores de: 0,94 cm y 1,58 cm para la guanábana (^{Nonalaya & Marcañaupa, 2017}), 2,68 cm y 5,50 cm en el mango (^{Kittiphoom, 2012}) y 0,28 cm y 0,75 cm para el melón (^{Mansouri et al., 2017}). Estas variaciones posiblemente se deben a las condiciones ambientales, las condiciones de fertilización, el tipo de suelo, el tipo de cultivo y la variedad de la respectiva fruta (^{Rubio et al., 2011}).

Tabla 2. Características físicas de las semillas de frutas 

Fuente: Elaboración propia

En cuanto a la esfericidad de las semillas, los valores presentados en la tabla 2 no muestran una desviación importante respecto a los de su misma especie, indicando una uniformidad de estos valores para una misma fruta. Además, se observa que las semillas con los mayores valores de esfericidad son las de aguacate (0,90), seguidas por las de la papaya y la guayaba, con valores de esfericidad entre 0,68 y 0,90, respectivamente, lo cual se traduce en mejores características de transporte, debido a la facilidad o tendencia a rodar (^{Manayay, 2015}); mientras que las semillas con valores de esfericidad menores a 0,50 son las de mango y melón, sin embargo, los datos de esfericidad reportados en la literatura son: 0,43 en el mango (^{Ortega et al., 2017}) y 0,37 para el melón (^{Mansouri et al., 2017}), los cuales tienen una diferencia alrededor del 13% respecto a lo encontrado en el presente trabajo, mientras que el valor de 0,60 para las semillas de guanábana (^{Nonalaya & Marcañaupa, 2017}) está en el rango determinado experimentalmente.

Al analizar la densidad de partícula y la densidad a granel de las semillas, se observa (tabla 2), como es de esperarse, que la densidad a granel es menor que la densidad de partícula, esto se debe a que en la densidad a granel se tiene en cuenta el espacio entre las semillas para el cálculo de la densidad. También se encuentra que el mayor valor de densidad de partícula se observa en el aguacate (1,43 g/mL), seguido por la densidad de partícula de las semillas de granadilla y maracuyá, con valores mayores a 1,25 g/mL, mientras que las semillas con menor densidad de partícula se presentan en el mango (0,91 g/mL) y el melón (0,98 g/mL). Respecto a la densidad a granel en las semillas analizadas, se observa que varía entre 0,85 g/mL y 1,08 g/mL, indicando que, en términos generales, las semillas tienen aproximadamente la misma densidad a granel.

La tabla 3 presenta la humedad total, la materia seca total y la humedad a 110 °C para las semillas y las cáscaras de las frutas analizadas. La humedad total de las semillas se encuentra entre 31,42% (guanábana) y 84,71% (papaya), mientras que para las cáscaras está entre 15,19% (coco) y 94,44% (maracuyá). Al comparar los resultados con lo registrado en la literatura, se tienen valores de humedad total en la cáscaras de banano de 88,87%, mango de 73,85%, maracuyá de 88,99%, melón de 95,57% y papaya de 91,34% (^{Rojas & Flórez, 2019}). Para las semillas, se tienen valores cercanos de humedad total a los reportados en la literatura para maracuyá (80,46%), mango (54,36%), granadilla (38,23%) y papaya (88,07%) (^{Rojas & Flórez, 2019}). Además, se observa que el contenido de humedad a 110 °C para las cáscaras se encuentra entre 8,85% (maracuyá) y 21,75% (cáscaras de papaya) y para las semillas varía entre 4,20% (maracuyá) y 10,23% (papaya).

Tabla 3. Contenido de humedad materia seca total en los residuos de frutas 

Fuente: Elaboración propia

Las características físicas de espesor, densidad, dureza, color y madurez para las cáscaras se presentan en la tabla 4. En esta tabla se observa que el mayor espesor corresponde a la cáscara de melón (0,80 ± 0,24 cm), la cual tiene una desviación estándar alta, indicando que la cáscara no es uniforme alrededor del fruto. Las cáscaras de aguacate, mango y papaya registran una baja desviación estándar, estableciendo que la cáscara de estas frutas tiene un espesor uniforme alrededor del todo el fruto y también se aprecia que las cáscaras de papaya, aguacate y mango poseen un espesor bajo, menor a 0,12 cm² Estos resultados se compararon con datos de espesor encontrados en la literatura y se halló que el aguacate, el coco y el banano tienen valores de espesor similares a 0,08-0,30 cm (^{Robayo, 2016}), 0,50 cm (^{Toj, 2008}) y 0,25 cm (^{Martínez & Bermúdez, 2016}), respectivamente. Las cáscaras de las otras frutas presentaron valores menores a los registrados en la literatura, debido a que en este trabajo se consideró como cáscara solo el flavedo, mientras que en la bibliografía se toma como cáscara la suma del flavedo y el albedo.

Entre algunos valores de espesor reportados se tienen: 0,20-0,22 cm para la guanábana (^{Nolasco et al., 2019}), 0,20-0,30 cm en el mango (^{González et al., 2016}) y la papaya (^{Hazwani et al., 2018}), 0,50-0,90 cm para la piña (^{González et al., 2016}), 0,60-0,80 cm en la naranja (^{González et al., 2016}), 0,80-1,10 cm para el maracuyá (^{González et al., 2016}) y 1,60-1,80 cm en el melón (^{Espinosa & Vallejo, 2020}).

Tabla 4. Características físicas de las cáscaras de frutas 

Fuente: Elaboración propia

En esta tabla también se observa que las cáscaras de frutas que presentan la mayor densidad son las del coco con un valor de 1,19 ± 0,03 g/mL y la guanábana con un valor de 1,13 ± 0,19 g/mL. La mayor desviación estándar se presenta en las cáscaras de aguacate, esta variación se debe a la posible presencia de pulpa residual en alguna de las muestras analizadas. Al comparar los resultados de la tabla 4 con la información disponible en la literatura, se encuentra que las cáscaras de aguacate, maracuyá, banano y coco tienen valores cercanos a los dados en la bibliografía, de 1,04 g/mL en aguacate (^{Clark et al., 2007}), 1,09-1,18 g/mL en maracuyá (^{González et al., 2016}) y 1,13 g/mL en banano (^{Dormond et al., 2011}) y coco (^{Singh et al., 2021)}. Las otras cáscaras presentaron valores menores a los dados en la literatura, como las cáscaras de mango, con una densidad entre 1,95 g/mL a 2,20 g/mL (^{González et al., 2016}), y papaya y zapote con 1,12 g/mL (^{Athmaselvi et al., 2014}).

Respecto a la dureza de las cáscaras, el coco, el melón, el maracuyá, el mango y la naranja presentan la mayor dureza y estos resultados se encuentran por encima del límite del instrumento de 118,43 N o 24,00 kg/cm². En tanto que, entre las medidas registradas dentro del rango de medición del instrumento, las cáscaras de piña son las que presentan la mayor dureza, con un valor de 101,54 ± 1,74 N, seguida por la granadilla y el zapote, que presentan similares valores de dureza, alrededor de 100,00 N. Además, las cáscaras de papaya, aguacate, banano y guanábana presentan una dureza menor a 76,00 N, esto indica que las últimas cuatro frutas se deben empacar y ordenar en pequeños grupos, con el fin de evitar que, durante el almacenamiento y el transporte de ellas, no se vea afectada la integridad de las frutas. Adicionalmente, los datos de dureza presentados en la tabla 4 se compararon con datos de la literatura, donde se reportan valores de dureza en las cáscaras de: banano entre 40,00 N y 55,00 N (^{Bugaud et al., 2014}), maracuyá de 97,19 N (^{Pinzón et al., 2007}), naranja entre 77,00 N y 92,00 N (^{Manjarres-Pinzon et al., 2013}) y papaya entre 10,00 N a 20,00 N (^{Umaña et al., 2011}). Estos valores se caracterizan por ser menores a los encontrados en este trabajo, sin embargo, para el coco se reporta un valor de 286,86 ± 82,59 N (^{Terdwongworakul et al., 2010}), que se puede decir que está acorde a lo encontrado en este trabajo, a pesar de que no se tiene el valor exacto de la dureza, porque se registra un valor por encima del rango de medición del instrumento (> 118,43 N).

En la tabla 4 también se presenta el color que tienen las frutas analizadas en este trabajo, donde se observa que predomina el color amarillo, seguido por el color verde y el naranja, sin embargo, también se encuentran otros colores como el marrón y el rojo, junto con tonalidades moradas y cafés. El color verde amarillento o amarillo verdoso de las cáscaras de frutas climatéricas, como se observa en la guanábana, el maracuyá, el melón, la naranja, la papaya y el zapote, se debe a la ruptura de los cloroplastos, lo que conlleva a la liberación de la enzima polifenol oxidasa, la cual provoca la oxidación y la polimerización de fenoles (^{Jiménez et al., 2017}). En el caso de la piña, se observan pequeños segmentos de color verde, ello indica que la fruta tiene un bajo contenido de clorofila en su estructura, mientras que el color amarillo y el naranja en la papaya, el maracuyá y la piña revelan la presencia de pigmentos como las antocianinas y los carotenoides, característicos de las frutas maduras (^{García et al., 2011}).

En cuanto a la madurez de las frutas que dieron origen a las cáscaras como residuos, en la tabla 4 se observa que las frutas se encontraban entre la penúltima y la última fase de madurez. Esto era de esperarse, dado que en estas fases el fruto es apto para el consumo directo o para el procesamiento agroindustrial y se encontró que las frutas como aguacate, mango, maracuyá, piña y zapote estaban en su penúltima etapa de madurez; en tanto que, las frutas como banano, coco, granadilla, guanábana, melón, naranja y papaya se encontraban en la última etapa o estado de madurez. En las últimas fases se observó una variación del color, para la guanábana se apreciaron segmentos marrones, lo que indica que esta fruta se encontraba en la última fase de madurez antes de comenzar a deteriorarse. En caso del maracuyá, en la quinta fase de su madurez, el exocarpio presentó una apariencia lisa y brillosa, lo cual se debe a que esta recubierta por una cera natural (^{Rivadeneira, 2009}).

Perspectivas de la valorización de los residuos de frutas

Una de las alternativas de aprovechamiento de las semillas y las cáscaras de frutas es la elaboración de alimentos comestibles, tanto para humanos como para animales, por lo que se debe tener presente que para fabricar un buen alimento es necesario conocer su composición nutricional, sin embargo, las características físicas como el tamaño, el grosor (espesor), la densidad y la humedad, afectan directamente la fibra alimentaria que poseen las semillas y las cáscaras de las frutas. Se sabe que la cantidad de fibra que aportan las semillas y las cáscaras disminuye con el contenido de humedad, por lo que la fibra se puede relacionar con la densidad de manera directa, dado que a menor contenido de humedad, mayor es la densidad de estos residuos y mayor es la calidad de la fibra (^{Vargas et al., 2019}). De acuerdo con esto y al considerar los resultados reportados en la tabla 4, las cáscaras de guanábana, granadilla, maracuyá y mango tienen un gran potencial de poder ser aprovechadas para la elaboración de alimentos comestibles, dado que pueden incrementar la ganancia de peso del animal y disminuir el costo de alimentación (^{Cabrera et al., 2020}). El color de la cáscara también influye en el aumento de la cantidad de azúcares, que es empleado como un saborizante en los alimentos. Cuando la cáscara se torna amarilla, roja, amarilla rojiza o amarilla naranja, existe un aumento en el contenido de azúcares (^{Torres et al., 2013}) y estos colores se aprecian (tabla 3) en las cáscaras de granadilla, mango, maracuyá y papaya. La cáscara de banano poco se aprovecha como alimento animal debido a su bajo contenido de proteína cruda y bajas cantidades de nitrógeno y fósforo (^{Vargas, 2020}), pero debido a su bajo espesor y baja densidad es una gran materia prima para ser sometida a procesos de ensilaje con el propósito de producir alimento para animales rumiantes (^{Castro et al., 2018}).

En cuanto a las perspectivas de aprovechamiento de las semillas y las cáscaras de frutas en la producción de harinas, las cuales son empleadas como ingrediente en diversos productos alimenticios para mejorar el valor nutricional y algunas propiedades de los alimentos procesados (^{Resende et al., 2019}), estos residuos se deben someter a un proceso de molienda. El consumo de energía de este proceso se ve afectado por las características físicas del material a procesar, tales como: tamaño, forma (esfericidad para el caso de las semillas), dureza, densidad y humedad (Soto, 2014). En esta etapa de molienda se busca que los sólidos sean homogéneos para evitar pérdidas de energía, puesto que es más fácil moler sólidos grandes que moler sólidos pequeños, dado que estos últimos consumen mayor energía por unidad de masa procesada (^{Soto, 2014}). Al tener en cuenta lo anterior y revisar los resultados de la tabla 2, se puede establecer que por el parámetro denominado tamaño (diámetro de Feret) se esperaría que la etapa de molienda consuma menos energía al moler semillas de aguacate, guanábana, mango y zapote. Respecto al parámetro esfericidad, se recomienda moler semillas de aguacate y papaya, mientras que, si se considera la densidad a granel, se espera que la molienda va a ser más eficiente empleando semillas de aguacate, granadilla, guanábana y zapote.

Al analizar los resultados de dureza en las cáscaras de frutas dados en la tabla 4, se puede establecer que las cáscaras de aguacate, banano, granadilla, guanábana, papaya, piña y zapote, que presentan bajos valores de dureza, son ideales para la obtención de harina debido al bajo tiempo de molienda y el bajo consumo de energía (^{Rubiano et al., 2019}); sin embargo, la dureza afecta inversamente la capacidad de absorción de agua en las harinas (^{Olán et al., 2012}) y, por tanto, para obtener harinas con baja capacidad de absorción de agua se recomiendan cáscaras con una alta dureza como las de coco, mango, maracuyá, melón y naranja (tabla 4).

La evaluación de las perspectivas de aprovechamiento de las cáscaras de frutas para la obtención de pigmentos se basa en el color característico de las frutas en su última etapa de madurez, encontrándose tonos rojizos, amarillentos, anaranjados y verdosos. La coloración verdosa se debe a la presencia de clorofila en las cáscaras, mientras que los tonos amarillos, naranjas y rojos se atribuyen a la presencia de colorantes como los carotenoides, las betalaínas y las antocianinas (^{Rodríguez, 2016}), lo que indica que las cáscaras de aguacate, guanábana, melón y zapote se pueden emplear para obtener colorantes de tono verdoso (tabla 4), mientras que las cáscaras de banano, granadilla, mango, naranja, papaya y piña (tabla 4) se pueden aprovechar para obtener colorantes a base de carotenoides, betalaínas y antocianinas (^{Silva et al., 2021}). Estos pigmentos se podrían utilizar como una alternativa de origen natural de los pigmentos sintéticos, los cuales son utilizados en alimentos procesados, en tintes de cosmética, fibras textiles, entre otros (^{Carrillo et al., 2018}).

Para analizar las perspectivas de aprovechamiento de los residuos de frutas en la producción de compostaje, se debe establecer la calidad de este por medio de las características físicas de la biomasa precursora. La calidad del compostaje se puede establecer a partir de ciertas características de la materia prima como: contenido de humedad, tamaño de partícula, tiempo de descomposición y cantidad de nutrientes presentes (^{Barrena, 2006}). Además, se ha encontrado que características físicas como un contenido de humedad mayor al 5% y un tamaño de partícula de entre 1 cm y 5 cm, benefician el proceso de descomposición biológica de la materia orgánica (^{Roldán, 2014}). Un tamaño de partícula menor a 1 cm puede causar la compactación de la mezcla, lo que impide la aireación de la materia prima y se favorecen las reacciones de putrefacción de la materia orgánica, lo cual no es bueno para la producción de composta (^{Escobar & Ángeles, 2021}). De la tabla 2 se puede establecer que las semillas de aguacate, guanábana, melón y zapote, que presentan un diámetro de Feret de entre 1 cm y 5 cm, podrían ser aptas para ser empleadas como materia prima en la producción de compostaje.

Además, las semillas de mango se podrían aprovechar para la producción de compostaje, siempre y cuando se reduzca al tamaño de partícula deseado y se garantice la porosidad a granel requerida para favorecer la actividad microbiana y así obtener un compostaje con buena calidad (^{Mendoza, 2009}). En cuanto a las cáscaras, los residuos que presentan baja densidad y dureza se caracterizan porque en su estructura tienen una mayor cantidad de humedad, la cual facilita el avance de las reacciones microbianas (^{Roldán, 2014}). De la tabla 4 se infiere que las cáscaras de papaya, banano y zapote se pueden utilizar como parte de la materia prima para la obtención de compostaje. Las cáscaras de naranja no se recomiendan como materia prima para compostar, no solamente por su alta dureza y densidad, sino también por su largo tiempo de descomposición, debido a la presencia del ácido acético que inhibe el crecimiento de los microrganismos (^{De la Cruz, 2017}).

En el caso de las perspectivas de aprovechamiento de las semillas para la extracción de aceite, el cual es uno de los componentes importantes de la dieta humana, debido a que este es fuente de energía, las semillas se deben someter a métodos de extracción como: prensado, supercrítica, acuosa y por solventes (^{Benavente, 2019}). Para establecer la viabilidad económica en la extracción de aceites de semillas, no solamente se considera el contenido de ácidos grasos, sino también el tamaño, la densidad y el contenido de humedad, donde estos tres parámetros afectan la etapa de molienda de las semillas, como se analizó en las perspectivas de obtención de harinas. La molienda de las semillas facilita la extracción de aceite, ya sea si la extracción se realice por prensado o por solventes. La extracción por solventes requiere que las partículas sean muy finas, lo cual va a generar un mayor consumo de energía en la etapa de molienda (^{Cefla, 2015}). De acuerdo con esto, se recomienda aprovechar las semillas de guanábana, melón, naranja y zapote para la extracción de aceites, compuestos bioactivos o fitonutrientes.

La alta dureza, junto con la gran porosidad del material, el bajo contenido de ceniza y la humedad, son algunas de las características físicas que se deben tener en cuenta en la selección de la materia prima para la obtención de carbón activado (^{Bastidas et al., 2009}), esto se debe a que la calidad y las características de absorción del carbón activado dependen de las propiedades físicas del precursor y, por lo tanto, la materia prima debe tener una alta dureza para que el carbón activado producido adquiera esta propiedad. Como el carbón activado se utiliza en forma de lecho empacado, la alta dureza evita que durante su uso las partículas se fracturen. Al tener en cuenta esto, las cáscaras de frutas que se podrían utilizar como materia prima para la fabricación de carbón activado son las cáscaras provenientes de coco, mango, maracuyá, melón y naranja (tabla 4).

Se recomienda complementar la caracterización física mencionada en este trabajo con otras características físicas como las curvas de adsorción, la porosidad y el área superficial; al igual que con algunas caracterizaciones químicas, como los análisis de termogravimetría, elemental, inmediato y bromatológico, que permitan establecer con mayor precisión las posibilidades de aprovechamiento y valorización de estos residuos. Las curvas de adsorción, porosidad y el área superficial confirmarían el aprovechamiento como el carbón activado de los residuos para el tratamiento de emisiones gaseosas y aguas residuales. A su vez, el análisis termogravimétrico permite obtener los perfiles de combustión y pirólisis, y junto con el análisis elemental inmediato y el poder calorífico, se pueden establecer las perspectivas de valorización energética de los residuos. El análisis elemental en conjunto con la determinación del contenido de N2, P2O5, K2O y la relación C/N, proporcionan información para tomar la decisión de aprovechar los residuos en la producción de un biofertilizante a través del compostaje, mientras que el análisis bromatológico (donde se cuantifica el contenido de proteína, fibra, lípidos y carbohidratos) ratificaría la valorización de los residuos como materia prima para la fabricación de alimentos comestibles como las harinas.