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Suero lácteo se convertiría en ácido cítrico para la industria alimenticia

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A partir del lactosuero uno de los residuos más contaminantes de la industria alimenticia se pueden obtener productos que generan alto valor agregado, como el ácido cítrico, compuesto que no aporta calorías y que según su pureza se usa en las industrias de alimentos, farmacéutica y química, además de textiles y pinturas.

El método para obtener ácido cítrico fue desarrollado por Adriana Lorena Betancourt Garcés, ingeniera química de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, ante la preocupación por el impacto negativo del lactosuero que termina en las fuentes hídricas como residuo.

El 90 % del fluido que se separa de la cuajada en la fabricación de los quesos es lactosuero, el cual presenta un alto contenido de proteínas, que para degradarse requieren un alto consumo de oxígeno, haciendo que la demanda química de este en las aguas residuales de la industria lechera aumente, y que así mismo disminuya su capacidad de alojar vida.

“Alrededor de 300 ml de lactosuero sin depurar equivalen a las aguas residuales producidas por una persona en un día”, advierte la ingeniera de la UNAL.

La investigación se llevó a cabo con el suero que produce la planta de queso de la Industria Celema (Manizales), en la cual se emplearon 4 métodos de fermentación para encontrar el de mejor rendimiento para producir ácido cítrico.

“Este es el ácido orgánico más usado en el campo de los productos alimenticios y farmacéuticos para resaltar el sabor de una extensa variedad de productos. Además, en la industria alimenticia y farmacéutica se usa en la limpieza y el pulimento del hierro y el acero, en el acondicionamiento y tratamiento de aguas residuales, en la preparación de resinas, pinturas y lacas, y en el estampado de telas”, explica la investigadora.

Actualmente el ácido cítrico se obtiene a través de la fermentación de soluciones azucaradas por mohos, la extracción del jugo de limones y limas, y del jugo de los residuos de piña que se genera en las fábricas de conservas.

Preparación

Para obtener el ácido cítrico se seleccionaron 3 cepas proporcionadas por el Centro Nacional para la Investigación de la Utilización Agrícola de Estados Unidos, y por la Universidad de los Andes, de Bogotá.

La cepa que proporcionó un resultado óptimo fue la denominada Aspergillus carbonarius. “Con esta se logró transformar la lactosa presente en el lactosuero en dos azúcares simples: la galactosa –con la que se van a formar los galactooligosacáridos (GOS), compuestos con actividad prebiótica que se pueden utilizar en la producción de suplementos alimenticios para fortalecer la flora intestinal y aumentar las defensas, que no aportan calorías al consumidor– y la glucosa, que es alta en calorías y hace que el producto no sea apto para diabéticos o para personas que quieran consumir alimentos bajos en calorías”, menciona la ingeniera química.

Agrega que “cuando las galactosas se unen quedan glucosas libres que incrementan el contenido de azúcar en la sangre del consumidor”. Para resolver el inconveniente y lograr un producto atractivo, al proceso de elaboración de los GOS se le añadió la enzima glucosa oxidasa, gracias a la cual se produjo ácido cítrico.

“En relación con el aspecto ambiental, el Aspergillus carbonarius, demostró que en 10 días puede reducir hasta el 88 % de los azúcares presentes en el lactosuero, lo que evidencia su función como agente reductor de la carga contaminante de las aguas residuales de la industria láctea”, añade.

Fuente de hidrógeno y energía

En otro trabajo innovador, Patricia Castillo Moreno, doctora en Ingeniería Química de la UNAL, utilizó el lactosuero para obtener hidrógeno, gas importante como fuente de energía limpia cuya producción se logra a partir de un proceso fotofermentativo en el que una bacteria se alimenta del suero como sustrato, lo metaboliza gracias a una fuente lumínica proporcionada por una bombilla de sodio, y finalmente produce hidrógeno.

La investigación le apuesta a un método de producción de dicho gas de manera limpia, debido a que la mayoría de los procesos tradicionales para obtener este gas aún dependen de combustibles fósiles, por lo que son fuente importante de CO2, uno de los principales responsables de los gases de efecto invernadero.

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Con estrategias de mitigación, aumentan un 40 % la productividad ganadera, con estrategias de mitigación

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En el marco del proyecto internacional GANASUR, especialistas del INTA presentaron los resultados del estudio en la Cuenca del Salado, Buenos Aires. Con estrategias de mitigación en los establecimientos se evitó la emisión de 7.400 toneladas de CO₂ y aumentó la producción por vientre un 40 %. Mejoras en la sanidad preventiva y reproductiva, descarte de animales improductivos y manejo del pastoreo, entre las estrategias implementadas.

El proyecto GANASUR se desarrolla sobre la estructura cooperativa de PROCISUR, que reúne a los institutos nacionales de investigación agropecuaria de Argentina, Brasil, Chile, Paraguay y Uruguay, junto con el IICA. La iniciativa busca identificar sistemas ganaderos representativos de cada país, evaluar opciones de mitigación y modelar los impactos productivos, económicos y ambientales asociados a su implementación.

En el caso de la Argentina, se seleccionó como caso de estudio un sistema de ciclo completo de la Pampa Deprimida. Según explicó Mauricio Álvarez, coordinador del Programa Nacional de Carnes y Fibras Animales del INTA, “se trata de una de las principales regiones ganaderas del país y porque la cría concentra una proporción muy importante de las emisiones del sistema”. Al mismo tiempo, sus brechas de eficiencia reproductiva y productiva ofrecen una oportunidad concreta para reducir emisiones sin disminuir la producción de carne.

En esta línea, puntualizó: “Para los países del CAS aumentar la productividad es una meta irrenunciable y los resultados demuestran que es posible producir más, mejorando la rentabilidad, de manera ambientalmente sostenible”.

En este sentido, subrayó: “Los resultados muestran que la mitigación puede integrarse a una estrategia de mejora productiva y económica: no se trata de producir menos, sino de producir más eficientemente, con una menor cantidad de emisiones por unidad de producto y una reducción simultánea de las emisiones absolutas”.

Las medidas de mitigación no se definieron como un paquete teórico, sino a partir de tecnologías probadas y compatibles con el funcionamiento de los establecimientos, detalló Álvarez, al tiempo que aclaró que “fueron validadas mediante consultas con productores y referentes sectoriales, que permitieron identificar aquellas que estarían dispuestos a adoptar”.

En esta línea, destacó que “uno de los principales aportes de GANASUR es haber integrado las dimensiones productiva, ambiental y económica. No alcanza con saber cuánto puede reducirse una emisión: también necesitamos conocer qué efecto tiene la tecnología sobre la productividad, cuánto cuesta implementarla y cuáles son las condiciones para que un productor decida adoptarla”.

Entre las estrategias que se aplicaron, se destacan las mejoras en la sanidad preventiva y reproductiva, el descarte de animales improductivos, el manejo del pastoreo, la recuperación de pasturas, la incorporación de leguminosas, la suplementación estratégica, la inseminación artificial a tiempo fijo y la selección genética.

“La implementación completa de esta trayectoria permitiría evitar unas 7.400 toneladas de CO₂ equivalente entre 2027 y 2040, lo que representa una reducción del 15 % de las emisiones acumuladas respecto del escenario de referencia”, confirmó el investigador. Para 2040, las emisiones anuales disminuirían hasta aproximadamente 2.645 toneladas de CO₂ equivalente y la huella de carbono por kilogramo producido se reduciría cerca de un 27 %.

“Los beneficios no serían solamente ambientales, sino también productivos”, sentenció Álvarez. Es que, según detalló, la producción por vientre aumentaría un 40 %, al pasar de 197 a 275 kg de peso vivo, mientras que el mayor volumen de carne generado y la mejora de la eficiencia permitirían alcanzar importantes beneficios económicos.

Según detalló el especialista del INTA, “la transición tecnológica se diseñó de manera gradual y acumulativa”. En una primera etapa se propuso ordenar el manejo del rodeo y mejorar su desempeño reproductivo; posteriormente, fortalecer la base forrajera y nutricional; y, finalmente, incorporar herramientas de mayor intensificación.

“Esta secuencia responde a una lógica concreta: comenzar por tecnologías de menor complejidad y avanzar hacia otras que requieren mayores capacidades e inversiones, evitando asumir que todas pueden adoptarse simultáneamente”, aclaró Álvarez.

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