Los residuos y subproductos industriales de origen orgánico, como son los desechos del sector avícola, se están convirtiendo en una nueva fuente de recursos gracias a la biotecnología
Plumas, huesos, vísceras o cáscaras de huevo contienen una gran cantidad de materia orgánica y de biomoléculas de interés industrial -como proteínas, vitaminas, minerales, carbohidratos y lípidos- que, gracias a la aplicación de procesos de biotecnología, pueden recuperarse y transformarse en productos útiles para múltiples sectores como el químico, el envase, la agricultura, la industria alimentaria, la industria farmacéutica y cosmética o incluso la construcción.
Los residuos y subproductos industriales de origen orgánico, como son los de la industria avícola, se están convirtiendo en una nueva fuente de recursos gracias a la biotecnología, un campo científico que permite recuperar y extraer valor de lo que hasta ahora estaba considerado únicamente un desecho con el fin de transformarlo en un producto de alto valor añadido.
Esto supone un cierre del círculo en el sistema de producción y consumo dejando atrás los esquemas de la economía lineal.
La apuesta por la economía circular no sólo tendrá beneficios ambientales asociados a la correcta gestión de los residuos, sino también beneficios económicos y sociales vinculados a ello.
En concreto, en 2015 la Comisión Europea estimó que podría suponer un ahorro anual en materias primas por parte de la industria de 600.000 millones de euros, equivalentes a un 8 % de la facturación anual de la UE en ese año
Por todo ello, cada vez son más las empresas que buscan dar una nueva oportunidad a sus desechos y transformarlos en productos de alto valor añadido mediante procesos sostenibles, eficientes y de bajo impacto ambiental.
Disponen por ello de legislación específica a nivel europeo: el Reglamento (CE) Nº 1069/2009 y el Reglamento (UE) Nº 142/2011, que constituyen desde 2011 el marco legal comunitario aplicable, quedando derogado desde entonces el Reglamento (CE) 1774/2002.
- Ambos reglamentos establecen normas estrictas de sanidad animal y salud pública aplicables a la recogida, el transporte, el almacenamiento, la manipulación, la transformación y la utilización o eliminación de este tipo de subproductos.
- Por otra parte, las directivas europeas destinadas a proteger el medio ambiente y la salud humana mediante la prevención o la reducción de los impactos adversos de la generación y gestión de los residuos abogan en primer lugar por la prevención, seguido por la valorización de los residuos generados.
En España se sacrificaron hasta 800 millones de aves en 2020
En el caso de la industria avícola, solo en España se sacrificaron hasta 800 millones de aves en 2020, según datos del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación.
- Esta elevada producción genera a su vez miles de toneladas de subproductos orgánicos en forma de vísceras, plumas, patas, cabeza, huesos y sangre.
- Las vísceras constituyen alrededor del 30% de estos residuos, mientras que las plumas pueden llegar a representar hasta el 10% del total.
Este tipo de subproductos se caracterizan por contener una gran cantidad de materia orgánica y de biomoléculas de interés industrial como proteínas, vitaminas, minerales, carbohidratos y lípidos que pueden recuperarse y transformarse en productos útiles en múltiples sectores como el químico, el envase, la agricultura, la industria alimentaria, la industria farmacéutica y cosmética o incluso la construcción.
Además, se está profundizando en el desarrollo de biorrefinerías de segunda generación, es decir, instalaciones o estructuras industriales que integran procesos para la completa conversión de residuos a múltiples bioproductos.
01.-CARACTERIZACIÓN Y ANÁLISIS DEL RESIDUO:
Dentro de esta etapa se lleva a cabo un completo análisis y caracterización del residuo, con el objetivo de evaluar el potencial de valorización y definir los productos finales a obtener.
02,-PRETRATAMIENTO Y ACONDICIONAMIENTO:
En esta etapa se realizan aquellos procesos necesarios para adecuar el residuo al bioproceso de obtención de los productos finales objetivo. Desde ITENE se han desarrollado una serie de procesos basados principalmente en tratamientos químico-enzimáticos de bajo impacto medioambiental, capaces de promover y rentabilizar el proceso de generación de productos de alto valor añadido.
03.-DESARROLLO DE BIOPROCESO Y OBTENCIÓN DE PRODUCTO.
Por último, y como eje central del proceso de valorización, esta etapa comprende aquellos procesos basados en la acción microbiana o enzimática capaz de producir y/o biosintetizar un producto final objetivo. Dentro de esta etapa, se incluyen los procesos de purificación y obtención del producto final.
Así, siguiendo este esquema de valorización, algunos de los residuos de la industria avícola que han mostrado un enorme potencial de valorización son los siguientes
Las plumas, compuestas principalmente por un 85-99% de proteínas, mayormente queratinas, son una fuente idónea para la generación de péptidos bioactivos utilizados en el sector cosmético y el alimentario. Estos productos son proteínas con una actividad biológica específica que varía en función de la composición de la cadena de aminoácidos y tienen efectos positivos sobre la salud humana.
RESTOS CÁRNICOS DE DESPIECE
Otros residuos de la industria, como los restos cárnicos de despiece, compuestos por huesos, vísceras y grasas, contienen un alto contenido en proteínas y lípidos, muchos de ellos caracterizados por un alto contenido en colágeno. Se estima que el mercado global de péptidos de colágeno tuvo un valor de 507 millones de euros en 2020 y se prevé que alcance al menos 674 millones de euros en 2025, según un informe de la compañía de investigación y consultoría MarketsandMarkets.
Este aumento en la demanda se debe a su gran versatilidad como producto en una gran cantidad de sectores, como la producción de películas biodegradables y films comestibles para la industria del envase.
Estos materiales se pueden emplear como recubrimientos y/o refuerzo de algunos materiales, teniendo en cuenta su menor impacto en el medio ambiente y permitiendo su uso en la conservación de alimentos. Estos biopolímeros obtenidos a partir de subproductos suponen una nueva vía que permite transitar hacia una bioeconomía sostenible en la industria, además de ser una estrategia para alargar la vida útil y mejorar muchas de las características de calidad de un producto alimentario de forma responsable tanto para el medioambiente como para la salud de los consumidores.
Por otro lado, los péptidos de colágeno, también llamados hidrolizados proteicos, permiten la producción de biofertilizantes ricos en aminoácidos como alternativa a los fertilizantes químicos. El uso de biofertilizantes se convierte en una alternativa sustentable para el campo, que ayuda a disminuir o evitar la contaminación de acuíferos y ayudan a mejorar la absorción de nitrógeno y la captación de otros nutrientes como el fósforo, cobre y hierro.
- Biomateriales o ácidos orgánicos
Así mismo, debido a la excelente composición que los residuos cárnicos presentan, se pueden emplear para el desarrollo y crecimiento de diferentes microorganismos de interés industrial para diversos sectores, como por ejemplo microorganismos capaces de producir biomateriales o ácidos orgánicos, así como microorganismos con potencial promotor del crecimiento vegetal, como son los Plant Growth Promoting Microorganisms (PGPR). Estos últimos son capaces de movilizar nutrientes del suelo y favorecer su asimilación por parte de las plantas.
- SCP (Single Cell Protein)
A partir de los restos cárnicos también pueden obtenerse SCP (Single Cell Protein) para ser empleadas como suplemento proteico en alimentación humana o animal debido a su alto contenido en aminoácidos esenciales.
Por otro lado, entre los diferentes productos que se pueden obtener a partir de sangre, harinas y restos cárnicos destacan los biomateriales. Por otro lado, entre los diferentes productos que se pueden obtener a partir de sangre, harinas y restos cárnicos destacan los biomateriales.
En los últimos años se ha incrementado considerablemente el interés sobre los biomateriales en la industria del envase y embalaje por la necesidad de obtener materiales biodegradables y compostables que se alineen con las nuevas directrices marcadas por la Unión Europea en su estrategia para una economía circular.
- Por ello, se han descrito multitud de microorganismos como productores de biopolímeros como celulosa microbiana o polihidroxialcanoatos (PHA) a partir de ácidos grasos volátiles (AGV).
- Además, también se pueden obtener biopolímeros a través de ácidos orgánicos como el PLA (ácido poliláctico) o PBS (polibutilen succinato), a partir de ácido láctico o ácido succínico respectivamente.
Tanto el ácido láctico como el ácido succínico se puede obtener por vía biotecnológica a partir de residuos.
Cáscara de huevo
La cáscara de huevo también está considerada un residuo SANDACH y, si bien la mayor parte de estos residuos acaban en el vertedero, lo cierto es que podrían emplearse para una gran cantidad de aplicaciones.
La cáscara de huevo, dependiendo de la especie de la que proceda, está formada por una matriz de proteína con carbonato de calcio que representa hasta un 94% del total.
- Este alto contenido en carbonato de calcio permite que la cáscara se pueda emplear para una gran variedad de aplicaciones como obtención de cal industrial y fabricación de materiales de construcción.
- Además, la membrana proteica tiene un alto contenido en colágeno, compuesto valioso tanto para las industrias cosmética y farmacéutica.
En definitiva, estos ejemplos demuestran las posibilidades de valorización de los residuos y subproductos avícolas que, integrados en un modelo de economía circular, pueden convertirse en nuevos recursos mediante la aplicación de biotecnología, con los beneficios económicos y ambientales que ello supone. ITENE, a través de sus diferentes proyectos, es capaz de aportar soluciones competitivas alineadas a los problemas generados por los residuos y proponer soluciones biotecnológicas adaptadas para cada caso.
