Transforman residuos vinícolas en productos de alto valor agregado
Por Karla Navarro
Ensenada, Baja California. 14 de agosto de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- En México, seis mil 474 hectáreas de superficie se destinan a la siembra de uva que se convertirá en materia prima para la producción de vinos mexicanos.
Baja California concentra 57 por ciento de la producción nacional de uva para vinificación, lo que lo convierte en el principal estado productor del país, de acuerdo con información difundida en mayo de este año por la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (Sagarpa).
Ante la cantidad de residuos de uva que generan las actividades vitivinícolas en el estado, estimados en miles de toneladas por cada cosecha, investigadores del Instituto de Ciencias Agrícolas (ICA) de la Universidad Autónoma de Baja California (UABC) trabajan en el desarrollo de biotecnologías para el aprovechamiento de los residuos.
Extractos eficientes para el control de hongos en cultivos de la región, pigmentos naturales para la industria de los alimentos y bioetanol para la producción de combustibles, son los productos en desarrollo a partir de los residuos de las vinícolas de Valle de Guadalupe, una de las principales zonas de cultivo de vid en el estado.
En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, la doctora Olivia Tzintzun Camacho, profesora investigadora de la UABC y coordinadora del proyecto, expuso que los residuos de uva del Valle de Guadalupe generalmente no reciben un tratamiento y cuando se reúsan, se utilizan como composta.
Aunque sí se han realizado esfuerzos para generar nuevos productos a partir de los residuos de la vid, los procesos han resultado inviables por ser incluso más costosos que la propia producción del vino.
“Lo que buscamos es encontrar estrategias de aprovechamiento de estos residuos, que sean mucho más baratos y que sean factibles”, apuntó Olivia Tzintzun.
Mencionó que la producción de desechos en las vinícolas es estacional, puesto que se genera desde finales del mes de julio hasta la primera parte de octubre, mismo periodo en que se lleva a cabo la producción de vino.
Para ser reutilizados, los residuos deben contar con máximo 15 días de haberse producido, ya que se considera que regularmente están en la intemperie a temperatura ambiente, lo que los sujeta a un proceso de biodegradación.
“En otros países los residuos se conservan en refrigeración pero eso encarece el proceso porque se necesita infraestructura”, precisó la investigadora.
Control de hongos
Mediante la obtención de extractos de residuos vinícolas, los investigadores del ICA desarrollan bioquímicos efectivos para el control de hongos fitopatógenos que atacan cultivos de la región, como vid y hortalizas.
En laboratorio, los especialistas realizaron experimentos con hongos como Fusarium, Alternaria y Botrytis, en los que han obtenido resultados satisfactorios para combatirlos.
La doctora Olivia Tzintzun explicó que los residuos vinícolas se someten a un proceso de secado y molienda, para después recibir un tratamiento de hidrólisis.
“Este tratamiento está basado en un proceso de hidrólisis ácida y luego se somete a presión con alta temperatura, posteriormente se obtiene como tal un hidrolizado y este hidrolizado es rico en compuestos bioactivos como los fenoles. Los fenoles son metabolitos presentes en las plantas que actúan como mecanismos de defensa, sobre todo para algunos microorganismos que llegan a atacar la planta”.
En los experimentos en laboratorio, los investigadores del ICA observaron una inhibición en el crecimiento del micelio, parte que el hongo utiliza para nutrirse; los extractos también evitaron la esporulación, una forma de propagación del hongo.
El doctor Daniel González Mendoza, profesor investigador del ICA y colaborador en el proyecto, mencionó que en los experimentos también han observado diferenciaciones en la eficiencia de los extractos, dependiendo si es uva que fue destinada para el vino tinto o el rosado.
Apuntó que con el afán de mantener costos bajos en el proceso de extracción, solo se obtienen fracciones complejas y no se separan los compuestos fenólicos, se toma toda la fracción con los metabolitos que contenga y a partir de la muestra se comienzan a evaluar y caracterizar.
“Resulta muy interesante porque nos va a permitir generar productos a mediano y largo plazo, para poder sustituir el uso de agroquímicos contra Botrytis, por ejemplo, un hongo que afecta el cultivo de la vid”, resaltó.
La efectividad de los extractos de vid se estima por arriba de 50 por ciento, aunque en algunos casos ha sido por debajo de 40 por ciento, con lo que se van descartando fracciones.
Daniel González estimó que en el corto plazo tendrán resultados concretos para comunicar a los vinicultores que están colaborando en la investigación, con quienes realizarán un proceso de transferencia tecnológica para que las propias vinícolas den el tratamiento adecuado a sus residuos.
Pigmentos naturales
El color morado que tienen las uvas utilizadas para la producción de vinos tintos y morados es gracias a las antocianinas, compuestos fenólicos presentes en frutos y plantas; las antocianinas permanecen en la uva después de que es usada para el vino.
En colaboración con ingenieros bioalimentarios de la Universidad Tecnológica de San Luis Río Colorado, los investigadores del ICA obtuvieron el pigmento de la uva para utilizarlo en procesos de la industria de alimentos como colorante natural.
La doctora Olivia Tzintzun relató que el pigmento fue utilizado en la elaboración de panes a los que se les dio una coloración rojiza, y después se comparó el sabor del pan con pigmentación natural con los que tenían el colorante comercial.
“Hasta ahora se trabajaron las pruebas sensoriales y al comparar los colorantes naturales que obtuvimos de los residuos vinícolas con los colorantes de productos de repostería, obtuvimos buena aceptación, no hubo una diferencia entre los dos pigmentos en cuanto a su aceptación”.
Ahora el objetivo planteado es aplicar los pigmentos en diferentes tipos de alimentos, como por ejemplo, productos lácteos como el yogurt, en los que es recurrente el uso de colorantes artificiales.
Aunado a los extractos para el control de hongos en cultivos y los colorantes naturales de residuos vinícolas, los investigadores del ICA trabajan en la obtención de hidrolizados con alto contenido de azúcares, que se conviertan en materia prima para la producción de bioetanol.
“En la producción de biodiesel también necesitamos alcoholes, luego a veces la compra de esos alcoholes suele ser cara, nosotros lo que estamos buscando es que ese etanol que se usa para la producción de biodiesel provenga también de residuos”, detalló Olivia Tzintzun.
Los avances en este producto son las pruebas, el aislamiento de levaduras y la medición de la producción de bioetanol con residuos vinícolas.
Biotecnología de bajo costo
En el desarrollo de los procesos de biotecnología para aprovechar los residuos de las vinícolas, los investigadores priorizan que se mantengan en bajos costos para que resulte atractivo para los productores.
Para cuidar este aspecto, cuentan con la asesoría de una empresa que además ayudará a realizar las transferencias tecnológicas una vez que se definan los procesos detrás de cada producto.
“Con esta empresa nos asesoramos y hacemos el análisis de costos, de tal manera, para buscar metodologías que sean amigables con el medio ambiente, reduzcan los costos y que esto sea posible para poderlo escalar”, afirmó Olivia Tzintzun.
El objetivo final es que las industrias vinícolas, generadoras de los residuos, integren una línea de proceso enfocada en nuevos productos de alto valor agregado y que el tratamiento y procesamiento de los residuos se realice desde los mismos valles vitivinícolas para ahorrar traslados.
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