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Elaboran bioetanol y colorantes con desechos de zanahoria
Un grupo de investigadores santafesinos trabajan desde el 2013 en el aprovechamiento de los desechos de este producto. Recientemente, junto a una empresa local inauguraron una Planta Piloto que produce bioetanol, fibras y colorantes naturales a partir del descarte de la zanahoria.
Gentileza Conicet 12:13
Un grupo de investigadores del CONICET y la UNL, junto a una empresa empacadora de zanahorias de la zona costera de Santa Fe, trabajan desde el 2013 en el aprovechamiento de los desechos de este producto. Recientemente, inauguraron una Planta Piloto que produce bioetanol, fibras y colorantes naturales a partir del descarte de la zanahoria. Además, el proceso tecnológico desarrollado aporta soluciones al problema ambiental que genera la acumulación de restos vegetales.
Las zanahorias y la investigación
En la provincia de Santa Fe, la producción de zanahorias es uno de los cultivos tradicionales del corredor costero que se extiende desde la Capital hasta Reconquista. La cosecha se destina principalmente al consumo fresco, pero las exigencias de venta en cuanto al tamaño y a la forma generan un descarte de entre el 30 al 40% del total. Además, las zanahorias no procesadas se destinan -en parte- al consumo animal, y el resto se pudre generando malos olores, proliferación de roedores y productos de descomposición que terminan degradando el suelo.
En el año 2013, Val Mar, una empresa dedicada al lavado y empaque de zanahorias en la localidad de Santa Rosa de Calchines, se contactó con investigadores del CONICET y la UNL con el objeto de buscar una solución para el importante volumen de desechos que generaban. Desde entonces, la empresa trabaja con el Grupo de Valorización de Descartes Agroindustriales (GVDA), formado por investigadores del INCAPE e INTEC y de la Facultad de Ingeniería Química (UNL). Este equipo de investigación propuso, en 2014, el desarrollo -a escala de laboratorio- de un proceso para la valorización del descarte.
El Dr. Juan Carlos Yori, investigador en el INCAPE (CONICET -UNL) y referente del grupo, nos cuenta: “La zanahoria tiene distintos compuestos que se pueden valorizar. El 80 % es agua, pero si seguimos en orden decreciente aparecen los azúcares -en casi su totalidad fermentables y pasibles de transformar en alcohol-, luego las fibras y los carotenos, estos últimos, insumos que no se producen en el país”.
Ante la demanda de los productores, el grupo de expertos se abocó al proyecto de valorización del descarte. Los avances en la investigación motivaron la presentación de dos solicitudes de patentes, y los resultados obtenidos a escala de laboratorio permitieron plantearse un paso más: la construcción de una Planta Piloto.
“Los resultados motivaron el pedido de un subsidio a FONARSEC para construir una Planta Piloto en la cual validar los resultados logrados en laboratorio, y obtener datos de funcionamiento para desarrollar la ingeniería de una futura planta industrial. Además, se solicitó la construcción, ya concretada, de un Contenedor Tecnológico (Ciudad Universitaria UNL) donde poder hacer la tarea de apoyo para el proyecto y el control de calidad de los subproductos”.
La Planta Piloto de proceso
El 19 de septiembre de este año, en terrenos de la empresa Val-Mar, se inauguró la Planta Piloto de aprovechamiento de los desechos de zanahorias para la generación de productos de valor agregado. Para concretar el desarrollo, y acceder a los subsidios públicos, se conformó un consorcio público privado entre la Universidad Nacional del Litoral (UNL), la empresa Val-Mar y la Asociación para el Desarrollo del Departamento Garay. La planta cuenta con capacidad para procesar 100 tn/día de descarte provenientes de la zona de la costa santafesina.
Subproductos: bioetanol, fibras dietarias y carotenos
Los azúcares presentes en la zanahoria tienen la característica de ser en su totalidad fermentables, por lo que pueden transformarse en bioetanol de segunda generación, útil para la industria de los combustible, bebidas, farmacopea, perfumería, entre otras.
El biocombustible producido en la Planta Piloto se utiliza como solvente de extracción para obtener otros bioproductos: fibras dietarias y carotenos. Las fibras dietarias y los carotenos obtenidos demandan una etapa de refinamiento y adecuación de sus propiedades para poder utilizarlos como aditivos para la preparación de alimentos funcionales o suplementos dietarios. Estos productos, actualmente, se importan en su totalidad.
“En esta etapa pudimos llevar los subproductos a una fase de utilización en alimentos y en la forma de suplementos dietarios. Teníamos un precipitado con caroteno (colorante natural) que debimos emulsionar para presentarlo como los productos (colorantes) que compra un panadero o la fábrica de pastas. También probamos la incorporación de la fibra en la fabricación de chorizos, hamburguesas y fiambres. Y en lo que respecta a quesos y yogures, lo hicimos en colaboración con el INLAIN (CONICET-UNL)”.
Hoy, la Planta Piloto genera colorante natural, capsulas y comprimidos de fibra dietaria para consumo personal y fibra empaquetada para incorporar en la producción de alimentos. Los productos se encuentran en proceso de habilitación por parte de los correspondientes organismos provinciales de control.
Los resultados
Si bien el objetivo inicial fue recuperar los costos de lo que el productor pierde con el descarte, los resultados fueron sorprendentes. El costo de las semillas, siembra, laboreo, riego, plaguicidas y cosecha es de u$ s 1.000 por hectárea, y de cada tres hectáreas sembradas de zanahoria, el productor pierde una. “Con la planta industrial, cada 100 toneladas de zanahoria, que es lo que se cosecha en una hectárea aproximadamente de acuerdo a la variedad, pueden producirse: 5.000 litros de alcohol (1 dólar por litro), 2 kilos de caroteno (1.000 dólares x kilo) y 3.000 kilos de fibra (15 dólares el kilo). El objetivo inicial del proyecto era recuperar el costo de producción de una hectárea, perdida en el descarte, y vaya si la recuperamos.”
El futuro
“El futuro es la escala industrial. Yo calculo que, a partir de este momento, la planta se va a hacer; tenemos inversionistas interesados, si bien ahora todo está pendiente del contexto económico. Y la idea es continuar con el aprovechamiento del descarte. Estamos trabajando en el de la batata que se produce en el norte de la provincia de Santa Fe, también con la papa y la remolacha. La situación es similar en todos los cultivos. Uno empieza a ver que hablamos de cosas que se tiran y quizás con ello podemos sustituir ´algo´ que se está importando, justamente en un contexto en el que la Argentina necesita dólares. Uno mira las cantidades y piensa: ‘no se puede seguir desechando’ ”.
El grupo de científicos y científicas
El Grupo de Valorización de Descartes Agroindustriales (GVDA) está conformado por el Dr. Juan Carlos Yori, el Dr. Pablo Torresi y la Dra. Débora Manuale, todos ellos investigadores del INCAPE (Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica “Ing. José Miguel Parera”, CONICET-UNL); por el Dr. Enrique Mammarella, investigador del INTEC (Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química, CONICET-UNL); los Lics. José Saturnino Molli y Daniel Cardell, ambos, personal de apoyo del CONICET en la FIQ; el Dr. Gerardo Torres, docente-investigador UNL (Universidad Nacional del Litoral) y la Dra. Adriana Clementz (becaria CONICET-IPROBYQ Rosario), quien oportunamente realizó su tesis de doctorado, en esta área temática, en INCAPE.
Otros aportes
Para la construcción de la planta se recibió un subsidio de la Agencia a través del Fondo Argentino Sectorial (FONARSEC), en la convocatoria Fondo de Innovación Tecnológica Sectorial Agroindustria-Biorrefinerías 2013 (ANPCyT- MINCYT de la Nación). La empresa Val Mar también contó con un subsidio otorgado por la provincia de Santa Fe en el marco de la Convocatoria “Innovación Productiva” 2015.
La empresa
Val Mar se dedica al lavado y empaque de zanahorias en la localidad de Santa Rosa de Calchines (Departamento Garay, Provincia de Santa Fe). Su mayor comercialización se realiza en bolsas de 10 y 20 kg en venta mayorista, con una ventaja competitiva importante: el producto es hidroenfriado. A finales de 2015, comenzó a industrializar sus procesos y generar nuevos productos viéndose en la necesidad de agregarles valor.
Las patentes
CONICET y UNL solicitaron dos patentes de invención por este desarrollo: “Proceso para la obtención de bioetanol y carotenos a partir de zanahorias de descarte” y “Proceso de extracción de subproductos a partir de zanahoria”.
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