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4. GESTIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS.
Los residuos sólidos orgánicos producidos en la transformación de vegetales, en algunos casos pueden considerarse como subproductos si bien son aprovechables para elaboración de otros productos como en el caso del espárrago y el puerro en los que a partir del proceso principal de obtención de producto entero se obtiene subproducto destinado a fabricación de tallos en conserva o congelados, productos deshidratados, etc. Los residuos restantes que quedan tras el máximo aprovechamiento en la industria transformadora también se utilizan con otros fines: alimentación animal, fertilizante, obtención de productos comercializables.
Se puede considerar subproducto a todo producto no principal obtenido en un determinado proceso y que tiene o puede tener determinadas aplicaciones o aprovechamientos, de forma que lo que para una industria es un subproducto para otra puede constituir la materia prima, obteniendo a su vez un producto principal y otro nuevo subproducto (Hermida, 1993).
Actualmente, en la industria de transformados vegetales los principales destinos de los residuos sólidos orgánicos generados en sus procesos son:
- Alimentación animal: gran parte de los residuos orgánicos vegetales sólidos se destinan para alimentación animal, especialmente para bovino y ovino. En nuestra región (Navarra) tradicionalmente el consumo de este subproducto ha sido mayor que el actual. Se utiliza principalmente para vacas, animales jóvenes, y ganadería brava.
El transporte de los residuos hasta la explotación ganadera es diario, en remolques y es el ganadero el que se encarga del traslado. Así estos residuos destinados a alimentación de ganado pueden considerarse no como residuos sino como subproductos.
Los residuos de transformados vegetales tienen un alto contenido en humedad lo que implica dificultades para el almacenamiento, el consumo debe ser rápido con el fin de evitar problemas de fermentación. Por otro lado el transporte del subproducto con niveles de humedad elevados, aumenta el coste del mismo.
Para incorporar el subproducto de transformados vegetales en fresco como un complemento importante en la alimentación animal es necesaria una correcta planificación en la que se tenga en cuenta: de qué productos se dispone, en qué cantidades al año y en que periodos de tiempo.
Existen estudios realizados con el fin de conocer el valor nutritivo de los residuos de determinados vegetales (residuos de espárragos verdes) procedentes de la industria conservera, para su utilización en dietas de rumiantes. Estos estudios realizados sobre la ingesta, composición analítica y valor nutritivo de los residuos del espárrago indican una palatabilidad aceptable, buena calidad alimenticia y la conveniencia, por tanto, de su empleo en las dietas de rumiantes. Unicamente, hay que tener en cuenta que la excesiva humedad que presenta el material original (92,21%), puede limitar el volumen de la ingesta e impedir el uso exclusivo en las raciones del ganado, por lo que parece conveniente la utilización conjunta de algún alimento concentrado (Fonollá y Boza, 1993).
- En las zonas donde no existe ganadería los residuos orgánicos se trasladan al vertedero controlado correspondiente. En este caso el transporte lo realiza el organismo competente en el municipio o bien la propia empresa, lo que en cualquiera de los casos supone un coste de fabricación.
5. ALTERNATIVAS DE APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS DE LA INDUSTRIA DE TRASNFORMADOS VEGETALES
Como se ha indicado anteriormente la mayor parte de los residuos generados en la transformación de vegetales se destina a alimentación para ganado. Sin embargo existe una fracción importante que va a vertedero, y contribuye a aumentar el problema existente de falta de espacio. Para contribuir a la sostenibilidad del medio y satisfacer las necesidades de las generaciones actuales sin comprometer la satisfacción de las necesidades de las generaciones futuras, se hace necesario recuperar en lo posible estos residuos.
5.1 Producción de compost
El compost, es el producto final obtenido mediante un proceso de descomposición biológica de la materia orgánica, en condiciones controladas de humedad y temperatura, que oscila entre 50 y 70ºC, provocando, así, la destrucción de elementos patógenos y por tanto la total inocuidad del producto.
La estrecha relación existente entre el contenido de materia orgánica de un suelo y su fertilidad es un hecho ampliamente constatado y aceptado universalmente. La materia orgánica mejora la estabilidad del mismo, aumentando su porosidad y capacidad de retención hídrica, favoreciendo así el intercambio de gases y agua y la capacidad exploratoria del sistema radicular de las plantas. Asimismo aumenta su capacidad de cambio catiónico, favoreciendo la fijación de nutrientes, manteniéndolos durante más tiempo a disposición de las plantas. Del mismo modo, aumenta el estado de agregación del suelo y el desarrollo de su flora microbiana. Por todo esto, una de las vías más importantes de regeneración de suelos, sobre todo en la cuenca mediterránea, consiste en la incorporación al mismo de materia orgánica con objeto de restablecer sus propiedades por medio de todas las acciones directas o indirectas que ella ejerce (Costa, 1991; Antón 1992).
Uno de los tipos de compost más conocidos es el producido a partir de Residuos Sólidos Urbanos: se realiza un aprovechamiento de la fracción orgánica fermentable separándola de los materiales no deseables, materiales cuya degradación biológica es difícil (plásticos, vidrio, etc.) y materiales que pueden aportar elementos tóxicos (metales férricos y no férricos, productos químicos, etc.) cuya asimilación por parte del cultivo receptor represente un riesgo potencial para a salud (Cobos,1995). Esta condición la cumplen los residuos generados en la transformación de vegetales puesto que se pueden separar totalmente y con facilidad los residuos orgánicos del resto, este tipo de residuos pueden considerarse aptos y deseables para compostar.
Así, en Navarra, en concreto en la Mancomunidad de Montejurra, ya en el año 1993 funcionaba una planta de recuperación y reciclaje de residuos urbanos e industriales con una planta de compostaje para el reciclado de materia orgánica fermentable. La localización geográfica estaba justificada entre otros motivos por la cercanía de un elevado número de industrias de transformación de vegetales cuyos residuos orgánicos serían susceptibles reciclar en compost. Sin embargo, hasta el momento actual los residuos vegetales en la zona se destinan en su mayoría a alimentación animal y el resto se llevan a vertedero controlado quedando desaprovechados estos residuos.
5.2 Obtención de productos de mayor valor añadido
Existe una gran variedad de procesos aerobios y anaerobios de interés industrial en los que se tratan diferentes sustratos con diversas especies de microorganismos, tanto en cultivos puros como poblaciones mezcladas. Entre ellos destacan la digestión anaerobia para la producción de biogás y la fermentación alcohólica para obtener bioalcohol (Jiménez , Chica, Cabello, 1989).
5.2.1 Producción de metano
La fracción de residuos de transformados vegetales que se deposita en vertedero es susceptible de someterse a tratamiento con el resto de residuos urbanos para la obtención de metano. Se llama metanización de residuos sólidos al proceso de fermentación anaeróbica de los componentes orgánicos de los mismos. Dicha fermentación es producida por bacterias que se desarrollan en ambientes carentes de oxígeno. Durante el proceso de transformación de la materia orgánica (digestión) dichas bacterias producen un gas denominado por su origen "biogas", el cual se compone fundamentalmente de metano (CH4) y de dióxido de carbono (CO2). Los porcentajes de participación de estos gases son variables y dependen de las condiciones físico-químicas en que se desarrolla la digestión de la materia prima. El metano se puede utilizar en la producción de energía eléctrica y de energía térmica.
La tecnología anaerobia aplicada a la biometanización de los residuos sólidos urbanos es una tecnología madura con posibilidad de ser aplicada a cualquier tipo de fracción orgánica independientemente de su origen (forma de selección) o de su grado de humedad. La biometanización se aplica generalmente seguida de un proceso de compostaje, dado que el residuo una vez digerido, no posee las características idóneas para ser utilizado en agricultura (Mata, 1998).
5.2.2 Obtención de bioalcohol
La obtención de etanol por fermentación alcohólica, ha cobrado interés debido a la posibilidad de utilizar alcohol como combustible. La fermentación alcohólica se lleva a cabo por numerosos microorganimos anaerobios o aerobios facultativos a partir de azúcares presentes en las distintas formas de biomasa. Estos azúcares se pueden encontrar en forma de polímeros: almidón y celulosa (Jiménez, Chica, Cabello, 1989).
Los residuos producidos por la industria de conservas vegetales, por su contenido en celulosa, pueden utilizarse como fuente de energía renovable, evitando así su acumulación. La fracción celulósica de los residuos, se transforman mediante hidrólisis en glucosa, que por fermentación se convierte en combustible (etanol) (Lázaro, Arauzo, 1994).
5.3 Otros usos específicos del subproducto de la industria de transformados vegetales orientados a la produccion de sustancias de alto valor añadido.
Dentro de las materias primas de la industria alimentaria, las frutas y vegetales se caracterizan por ser las que mayores residuos generan. Como ya se ha indicado, tradicionalmente su uso más frecuente ha sido y sigue siendo la alimentación animal. Sin embargo, estos subproductos contienen valiosas sustancias como: azúcares, ácidos orgánicos, sustancias colorantes, proteínas, aceites y vitaminas, entre otras que pueden ser de interés en las industrias: alimentaria, farmaceútica, química y cosmética, fundamentalmente (Larrauri, 1994). Por ejemplo, los flavonoides ejercen efectos beneficiosos sobre la salud humana entre los que destacan: antialérgico, antiinflamatorio, antiviral, anticancerígeno, antioxidante (Larrauri, 1996).
Durante las últimas décadas ha aumentado la industrialización de subproductos de cítricos, orientada esta hacia:
- Aprovechamiento de la pulpa para mejorar el aroma y la sensación bucal de zumos reconstituidos.
- Aprovechamiento de las cortezas de cítricos como ingredientes de piensos para alimentación animal.
- Extracción de aceites esenciales del flavedo, empleados para aromatizar.
- Extracción de terpenos que tienen numerosas aplicaciones en la industria química.
- Obtención de pectinas empleando como materia prima el albedo.
- Extracción de los flavonoides hesperidina y naringina de la corteza de cítricos, empleados en la industria farmaceútica. En concreto, la naringina se usa como materia prima para la obtención de una sustancia de alto poder edulcorante, que no aporta calorías, llamada dihidrochalconoa. Además añadida en pequeña cantidad al aceite de palma inhibe su oxidación térmica. También se ha encontrado que desempeña un papel importante en los tratamientos de resfriados, quemaduras por frío y por irradiación.
- Aprovechamiento de carotenoides como pigmentos naturales para la mejora de la coloración de los jugos simples y concentrados, bebidas refrescantes, jaleas, caramelos duros, helados, yogur, etc. (Larrauri, 1996; Cháfer, 2000).
En la elaboración de zumo de manzana, se genera un residuo de pulpa de manzana tras el prensado de las manzanas trituradas. La pulpa producida tiene alrededor de un 20-30% de extracto seco, 1,5-2,5% de pectina y 10-20% de hidratos de carbono. Aparte de su uso para alimentación animal bien directamente o tras un secado, puede emplearse para la producción de pectina, y además puede usarse directamente como fibra dietética y como relleno de tartas. Hay que indicar que en los últimos años, se ha reducido considerablemente el volumen de residuos de la producción de zumo de manzana, merced a la licuefacción del triturado con enzimas y la extracción secundaria de la pulpa con agua (Cohn, 1996).
En el caso del tomate, es cada vez más valorado su contenido en licopeno. El licopeno es un carotenoide responsable de la coloración de los tomates maduros, pero su uso como colorante alimentario se ve limitado ya que los sistemas de extracción son muy costosos y presenta una baja estabilidad. Sin embargo su extracción puede ser interesante en el campo de la medicina. Recientes estudios ha relacionado de forma directa el licopeno con la prevención de cierto tipo de cáncer en el hombre, especialmente el cáncer de próstata, así como con una menor incidencia de afecciones coronarias como la arteriosclerosis. No se ha determinado plenamente las bases biológicas ni físico-químicas de estas propiedades, pero parecen directamente relacionadas con el elevado poder antioxidante del licopeno. (Mendoza; Andrés Vasconcellos, 2000). Si tenemos en cuenta que aproximadamente el 50% del licopeno se concentra en la cutícula y en la pulpa adherida a ella, los residuos generados en la transformación de tomate podrían ser una fuente de licopeno.
6. CONCLUSIONES
Como conclusión se puede indicar que:
- Aunque hoy en día la generación de residuos sólidos en la industria de transformados vegetales no es un problema de primer orden, sí que existe un interés y preocupación por lograr un mejor aprovechamiento de los productos y subproductos a fin de sacar un mayor rendimiento económico o cuando menos minimizar los gastos que supone su gestión.
-
Los sistemas de gestión de residuos sólidos empleados hasta el momento carecen de una organización y planificación adecuada lo que impide un mayor aprovechamiento, por ejemplo, para su uso directo como es la alimentación animal.
- La utilización de los residuos vegetales de las industrias en plantas de compostaje es cuando menos una forma de aprovechamiento a tener en cuenta de inmediato ya que estos residuos serían más fácilmente tratables (separados en origen, no necesitan selección, no presentan contaminantes) que los Residuos Sólidos Urbanos que ya se están utilizando.
- Es necesario realizar estudios de mercado e investigación para promover el uso de estos residuos como materia prima para la obtención de sustancias de alto valor añadido, mediante el desarrollo de tecnologías de procesado eficaces y rentables económicamente.
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· CEIN (1998). Informes Sectoriales. Conservas de Frutas y Hortalizas, 23, CEIN, S.A., Navarra, España.
· Cháfer M., Ortolá, M.D., Chiralt A., Fito P. (2000). Aprovechamiento de la corteza de cítricos mediante deshidratación osmótica con pulso de vacío. Alimentación, Equipos y Tecnología, noviembre 2000, 55-61.
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· Soliva M., Molina N. (1996). ¿Qué significado tiene el término compost?. Riegos y Drenajes XXI, 12, 29-33.
V. Viniegra, O. Sierra, J.I. Jauregui.
Centro Técnico Nacional de Conservas Vegetales - Laboratorio del Ebro, C/ Santa Gema, 56, 31570 San Adrián (Navarra)
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