Nuevos procesos biotecnológicos para transformar residuos y subproductos de piña, naranja y arroz en precursores de materiales de packaging biodegradables e ingredientes para cosmética

El centro tecnológico Itene ha desarrollado procesos biotecnológicos de valorización de residuos y subproductos agroalimentarios (naranja, piña y cascarilla de arroz) para obtener ácidos orgánicos, que pueden emplearse como aditivos en la industria alimentaria y cosmética y como monómeros en la producción de plásticos biodegradables para el sector de envase y embalaje.

Estos hallazgos reafirman el potencial de los subproductos agroalimentarios de la Comunidad Valenciana para la obtención de ácidos orgánicos de alto valor, validando su aplicabilidad en sectores tan relevantes como el de envase y embalaje y cosmético.

Estas investigaciones se han logrado en el marco del proyecto Esencial 2023, financiado por la Conselleria de Conselleria de Innovación, Industria, Comercio y Turismo y la Estrategia de Especialización Inteligente de la Comunitat Valenciana S3-CV.

Residuos acondicionados y estabilizados (arriba) y posteriormente hidrolizados en el proyecto Esencial. Foto: Itene.

En concreto, se ha evaluado el potencial de diversos subproductos agroalimentarios para la generación de ácidos orgánicos de relevancia industrial. Específicamente, se optó por la piel de piña, la cascarilla de arroz y las pieles de naranja debido a su rico contenido en nutrientes, favoreciendo el crecimiento de bacterias fermentativas y fomentando la innovación en procesos biotecnológicos en el contexto de la economía circular.

Así, en el marco del proyecto Esencial, se han establecido procesos avanzados para la valorización de subproductos agroalimentarios con el propósito de generar ácidos orgánicos de gran calidad, incluidos el ácido láctico y el ácido succínico. Estos ácidos no solo encuentran aplicación en el sector del envase y embalaje, sino que también tienen relevancia en la industria cosmética. Específicamente, el ácido láctico y el ácido succínico sirven como materias primas para la producción de ácido poliláctico (PLA) y poli(butilen-succinato) (PBS), respectivamente.

En este sentido, el responsable del proyecto en Itene, Enrique Cubas, ha detallado que “estos materiales emergen como esenciales en la industria del embalaje debido a su naturaleza biodegradable y compostable. Además, su demanda se eleva en el ámbito de los “cosméticos verdes”, gracias a sus beneficiosas propiedades que incluyen acción exfoliante, antioxidante, antimicrobiana e hidratante, consolidándose como ingredientes sostenibles de gran valor”.

Extracción de ácido láctico con solventes en el marco del proyecto Esencial. Foto: Itene.

De los subproductos examinados, la piel de piña demostró un rendimiento excepcional, con una obtención de ácido láctico cercana al 80%. Por otro lado, la cascarilla de arroz destacó al alcanzar un rendimiento aproximado del 90% en la producción de ácido succínico.

La implementación de estos procesos en el sector industrial brinda una serie de ventajas estratégicas notables. Se destaca una mejora significativa en la gestión y disposición de biorresiduos, lo que se traduce en una reducción directa de los costes asociados. Además, se observa una disminución de los gastos en la fabricación de biopolímeros al adoptar hidrolizados de subproductos en lugar de técnicas convencionales.

Esta adaptación conduce a la creación de sistemas industriales sostenibles y adaptables, orientados hacia la producción de compuestos y biopolímeros con alta demanda en el mercado. Esta evolución también promueve la creación de cadenas de valor innovadoras, incentivando colaboraciones intersectoriales. Además, se refuerza la transición hacia prácticas económicas basadas en la circularidad y sostenibilidad, impulsando activamente alternativas ecológicas y reemplazando progresivamente materiales petroleros por opciones más amigables con el medio ambiente. Este enfoque holístico no solo minimiza el impacto ecológico en las operaciones industriales, sino que también establece un camino claro hacia la consecución de los objetivos propuestos por la estrategia europea de economía circular, sentando un precedente vital para la fabricación de biopolímeros a partir de recursos residuales.

Cristales de ácido succínico obtenido en el proyecto ESENCIAL. Foto: Itene.

Los avances biotecnológicos realizados por Itene están alineados con sus investigaciones para generar recursos y materias primas desde desechos mediante la biotecnología. Esta iniciativa tiene como objetivo principal valorizar desechos y subproductos agrícolas para disminuir el impacto ambiental de estos residuos. Además, busca cumplir con las metas establecidas en la Ley de Residuos y Suelos Contaminados para una Economía Circular para una Economía Circular. Esta ley promueve la separación de residuos y establece una meta de reducción del peso de desechos generados desde 2010, apuntando a una disminución del 13% para 2025 y del 15% para 2030.