Читать книгу Alternativas de aprovechamiento de los residuos en la agroindustria - Luis Octavio González Salcedo - Страница 10

Introducción

La ingeniería agroindustrial transforma la materia prima en servicios y bienes, a partir de actividades tanto en el sector alimenticio como no alimenticio; como rama de la ingeniería su objeto de estudio es la producción, conservación, transformación y comercialización de materias primas de origen biológico (Da Silva, Shepherd, Jenane y Miranda, 2013). De esta forma, se obtienen aplicaciones alimentarias en carnes, leches, frutas y hortalizas, recursos pesqueros, fermentaciones, enzimas, entre otros, así como aplicaciones no alimentarias, como el caso del aprovechamiento de curtiembres, recursos maderables y biocombustibles, para no citar un extenso listado de estas (Stincer, 2012).

En el aprovechamiento óptimo e integral de estos recursos biológicos para uso alimentario y no alimentario, sus procesos involucran tanto valores agregados como la adecuación de estos para dinamizar las cadenas productivas, los principios de sostenibilidad y la preservación del ambiente (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible - MinAmbiente, 2014). En esta última consideración, como proceso de transformación, la ingeniería agroindustrial en sus actividades genera un importante volumen de residuos; en Colombia, el Departamento de Planeación Nacional (DNP) promueve mecanismos para que al menos un 20 % de los residuos agroindustriales sean convertidos en subproductos, es decir en alternativas de materia para nuevos productos y, a corto plazo, en una alternativa de mitigación de esta problemática ambiental (Peñaranda, Montenegro y Giraldo, 2017).

Diversas y nuevas transformaciones permiten convertir dichos residuos agroindustriales en subproductos, ya que sus características y propiedades han evidenciado la posibilidad de ser aplicados en las industrias cosmética y nutricional, farmacéutica, energética en el área de los biocombustibles, de la industria de la construcción y otras exploraciones que no son mencionadas acá, pero que en el diario quehacer investigativo se vienen realizando (Vargas y Pérez, 2018).

En un esfuerzo interdisciplinario e interinstitucional, un selecto grupo de investigadores, adscritos a diversos grupos de investigación y con conocimientos propios de su formación académica, abordan la temática del aprovechamiento de los residuos agroindustriales tanto en el sector alimenticio como no alimenticio. El resultado de esta exposición queda plasmado en este documento, que desde la perspectiva curricular propone el programa de Ingeniería Agroindustrial de la Facultad de Ingeniería y Administración de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira. Este documento se estructura en nueve capítulos, organizados desde un enfoque prioritario de la comprensión del resultado de la cadena productiva, hacia la decantación en diversas alternativas específicas del aprovechamiento del subproducto.

El primer capítulo, bajo la autoría de Pedro Vanegas Mahecha, Margarita María Andrade Machecha y Hugo Alexander Martínez Correa, titulado “El resultado de las cadenas agroindustriales: subproductos y residuos de la actividad agrícola”, expone el resultado inmediato de la generación de residuos agroindustriales en la actividad productiva. A partir del concepto formado en la escuela francesa y otros posteriores (López y Castrillón, 2007), se evalúan todos esos componentes interactivos que agregan valor a los flujos continuos y discontinuos de productos y procesos dentro del sistema de la agroindustria, con sus grandes sectores agroeconómicos: el alimentario y el no alimentario, orientándose entonces hacia los subsistemas de las cadenas agroalimentarias como la leche, las carnes y demás alimentos en general.

Como una iniciativa para el buen trato del medio ambiente, Andrea del Pilar Sánchez Camargo y Hugo Alexander Martínez Correa, presentan el segundo capítulo “Nuevas tecnologías verdes en la extracción de compuestos bioactivos a partir de residuos agroindustriales”, en el que se abordan las técnicas de extracción y separación en el análisis y la industria de los alimentos, que usualmente utilizan disolventes, generan fuentes de contaminación, entre otros temas. Los avances tecnológicos y científicos en los últimos años en el área de la “química verde” se han orientado a desarrollar disolventes amigables con el ambiente, capaces de reemplazar los tradicionales, con características únicas como presión de vapor nula, alta estabilidad térmica, entre otras (Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura - Unesco, 2012). En estos términos aparecen también tecnologías como la extracción con fluidos supercríticos, la cual es usada para la obtención de una gran variedad de compuestos químicos.

Los colorantes y tintes naturales, obtenidos de plantas, invertebrados o minerales, han sido utilizados desde épocas muy remotas como lo evidencian estudios y hallazgos arqueológicos en colorantes textiles del periodo Neolítico (Guirola, 2010). La mayor parte de los colorantes naturales son de origen vegetal, provenientes de raíces, bayas, cortezas, hojas, madera, hongos y líquenes; en adición, estos aventajan a los sintéticos por su sustentabilidad, al ser considerados como un recurso renovable que utiliza auxiliares naturales o de bajo, incluso, nulo impacto ambiental (Toledo, 2015). Por otra parte, el oscurecimiento enzimático que aparece en diversos vegetales como la manzana, la papa, el banano, el aguacate y otros, es manejado con la aplicación de procesos térmicos (Aguilar, 2012), a pesar de que la tendencia moderna es la de darle a los alimentos un procesamiento térmico mínimo —o de otro tipo—, pero siempre orientado a un impacto menor durante el tratamiento. De esta manera, Luis Eduardo Ordóñez Santos y Harlem Gerardo Torres Castañeda con “Obtención de colorantes naturales de origen vegetal”, y Saúl Dussán Sarria con “Oscurecimiento enzimático: control y aprovechamiento de antioxidantes para aplicación de frutas y hortalizas mínimamente procesadas”, tercer y cuarto capítulo, respectivamente, abordan el aprovechamiento desde una perspectiva ambiental y del recurso vegetal.

En los capítulos quinto y sexto, denominados “Algunas técnicas de caracterización de materiales de interés agroindustrial” y “Síntesis y caracterización de nanopartículas metálicas de interés agroindustrial”, respectivamente, Ana Cecilia Agudelo Henao, Doris Yaneth Cadavid Rodríguez y Germán Ayala Valencia, muestran las diversas metodologías y técnicas para caracterizar los subproductos agroindustriales. Esta caracterización permite la determinación de sus propiedades, conocimiento que, sin duda, potencia las futuras aplicaciones en nuevos procesos (Buera y Román, 2016).

Una de las aplicaciones más importantes en el aprovechamiento de los residuos agroindustriales corresponde a su uso como biomasa, como fuente alterna energética (De Lucas, del Peso, Rodríguez y Prieto, 2012). El séptimo capítulo, “Biomasa residual como fuente de energía”, comparte las experiencias realizadas por un grupo de investigación en el área de las energías alternativas, elaborado por Judith Rodríguez Salcedo, Juan Carlos Clavijo Salinas, Leidy Johana Valencia Hernández y María Isabel Gutiérrez López.

Por su parte, Luis Octavio González Salcedo aborda los materiales de ingeniería a partir del aprovechamiento de residuos de origen vegetal, para ser incluidos en diversas matrices como fibras de refuerzo o como componentes complementarios tipo agregados (Instituto Nacional de Tecnología Industrial - INTI, 2016; Velásquez, Peláez y Giraldo, 2016), dando forma al capítulo “Fibrorreforzamiento y agregados de origen vegetal”.

La sangre de origen bovino se puede considerar como una fuente rica en proteínas que al aprovecharse se constituye en materia prima para la elaboración de fertilizantes, concentrados, alimentos para consumo humano, con amplias aplicaciones en las industrias alimentaria, farmacéutica, agrícola y cosmética (Silva y Chocontá, 2011). En estos términos, por último, en el noveno capítulo, “Posibilidades agroindustriales del plasma sanguíneo”, Pedro José Barragán Arango, Óscar Julián Sánchez Toro y Liliana Serna Cock, exploran alternativas de uso del recurso de origen animal, específicamente de derivados de la sangre del ganado bovino.

Este documento en conjunto reúne diversas experiencias en el aprovechamiento de los residuos del sector agroindustrial. Los autores de cada capítulo realizaron diversas versiones para ajustar en cada una las observaciones y sugerencias que, desde una mirada general, fue realizada. En estos términos, se agradece la revisión y las sugerencias realizadas por la profesora asociada Aurora Peña Rueda, zootecnista, especialista y magíster en Tecnología de Alimentos. Su amplia mirada, fruto de la experiencia docente e investigativa en la carrera de Ingeniería Agroindustrial, de la cual fue integrante del equipo fundador, permitió sin duda orientar los tópicos hacia el orden temático de interés de los futuros lectores de este documento. Finalmente, se agradece la posterior revisión que un amplio jurado experto en las diferentes temáticas llevó a cabo.

Luis Octavio González Salcedo

Compilador

Referencias

Aguilar, J. (2012). Métodos de conservación de alimentos. Tlalnepantla, México: Red Tercer Milenio.

Buera, M. D. P. y Román, P. (eds.). (2016). Aprovechamiento de subproductos y valorización de recursos autóctonos: interrelación investigación-producción-desarrollo y sociedad. Buenos Aires: Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED), Universidad de Buenos Aires-Conicet.

Da Silva, C. A., Shepherd, A. W., Jenane, C. y Miranda, S. (eds.). (2013). Agroindustrias para el desarrollo. Roma: Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO). Recuperado de https://bit.ly/3d6iOe2

Guirola, C. (2010). Tintes naturales su uso en Mesoamérica desde la época prehispánica (A. Cajas ed.). Ciudad de Guatemala: Asociación FLAAR Mesoamérica.

Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). (2016). El valor de los residuos. Distintos modos de reducir, reutilizar, reciclar y revalorizar residuos industriales. San Martín, Argentina: autor.

López, F. J. y Castrillón, P. (2007). Teoría económica y experiencias latinoamericanas relativas a la agroindustria. Manizales: Universidad de Manizales.

Lucas, A. I. de, Peso, C. del, Rodríguez, E. y Prieto, P. (2012). Biomasa, biocombustibles y sostenibilidad. Madrid: Ministerio de Educación Cultura y Deporte y Fondo Social Europeo. Recuperado de https://bit.ly/3rOG5FG

Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MinAmbiente). (2014). Plan nacional de negocios verdes. Bogotá: autor. Recuperado de https://bit.ly/3jKOvuT

Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (Unesco). (2012). Aportes de la química al mejoramiento de la calidad de vida. Montevideo: autor.

Peñaranda, L. V., Montenegro, S. P. y Giraldo, P. A. (2017). Aprovechamiento de residuos agroindustriales en Colombia. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 8(2), 141-150. doi: 10.22490/21456453.2040

Silva, J. R. y Chocontá, V. E. (2011). Diseño experimental para la construcción de un prototipo deshidratador de sangre bovina. Avances Investigación en Ingeniería, (6), 78-89.

Stincer G., J. R. (2012). Introducción a la ingeniería agroindustrial. Tlalnepantla, México: Red Tercer Milenio.

Toledo, J. L. (2015). Estudio del arte de los colorantes naturales (Tesis de pregrado). Universidad Nacional de la Amazonía Peruana. Recuperado de https://1library.co/document/q2n1dmjq-estudio-del-arte-de-los-colorantes-naturales.html

Vargas, Y. A. y Pérez, L. I. (2018). Aprovechamiento de residuos agroindustriales para el mejoramiento de la calidad ambiental. Revista Facultad de Ciencias Básicas, 14(1), 59-72. doi: 10.18359/rfcb.3108

Velásquez, S. M., Peláez, G. J. y Giraldo, D. H. (2016). Uso de fibras vegetales en materiales compuestos de matriz polimérica: una revisión con miras a su aplicación en el diseño de nuevos productos. Informador Técnico, 80(1), 77-86. doi: 10.23850/22565035.324