2021-01-15Desarrollan una técnica que recupera más del 80% del azúcar que contiene el hueso de aceituna
Fundación Descubre |Un equipo de investigación de la Universidad de Jaén ha propuesto un procedimiento para extraer la glucosa de este residuo del olivo y así convertirla en materia prima para otros bioproductos como combustibles, ingredientes alimentarios o fármacos. Con el nuevo sistema se aprovecha este residuo vegetal con un rendimiento del 83%.El grupo de investigación ‘Ingeniería Química y Ambiental’ de la Universidad de Jaén ha desarrollado una técnica que extrae del hueso de aceituna el 83% de los azúcares que contiene, en especial glucosa, que después podrán transformarse en otros bioproductos. Entre ellos se incluyen el bioetanol, utilizable como biocombustible mezclado con la gasolina; el xilitol, un edulcorante que previene la aparición de caries dentales; o el ácido láctico, base para producción de macro moléculas.
El método se basa en un doble tratamiento. Primero separan los componentes del hueso mediante una solución ácida. A continuación, se rompen los enlaces químicos que los unen para obtener nuevos compuestos utilizables como base de nuevos materiales. Esta reacción en dos fases supera los procedimientos existentes que degradaban el producto. “La técnica empleada preserva la mayoría de los azúcares, con lo cual los rendimientos en los diferentes productos de origen biológico que puedan obtenerse serán mayores”, señala a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Jaén Eulogio Castro, co autor del estudio Valorisation of olive stone by-product for sugar production using a sequential acid/steam explosion pretreatment, publicado en la revista Industrial Crops and Products.
El experto afirma que el proceso desarrollado mejora los resultados que se venían obteniendo pues evita la degradación de los azúcares. “Es decir, el resultado final hasta ahora eran otros compuestos que no podían aprovecharse en la medida que hemos logrado”, añade.
La investigación se fundamenta en la composición del hueso de aceituna, formado en un 80%, como el resto de la materia viva vegetal, por celulosa, hemicelulosa y lignina. La celulosa se halla formada exclusivamente por glucosa, fuertemente unida entre sí. La hemicelulosa contiene azúcares sencillos, sobre todo xilosa.
Fermentadores usados para muestras pequeñas.
El proceso consiste básicamente en provocar la ruptura de los enlaces que unen las moléculas de azúcares entre sí. “Para la xilosa se combina la aplicación de una temperatura relativamente baja de 120 grados con una pequeña cantidad de ácido sulfúrico. En el caso de la glucosa hay que elevar la temperatura, hasta casi los 200º”, detalla Castro, y subraya que las condiciones óptimas se dan a una temperatura de 195 grados durante cinco minutos
A partir de ahí, la glucosa se rompe en unidades mediante la acción del agua, en la denominada hidrólisis. El resultado final consiste en un líquido que contiene la mayor parte de la xilosa y otro con la glucosa. El proceso también genera un sólido rico en lignina, un componente no azucarado que aporta la rigidez al hueso de aceituna.
Producción industrial
El equipo de la Universidad de Jaén realiza pruebas con las que precisar las condiciones para trabajar con cantidades de hueso mucho mayor. En este sentido, el objetivo se dirige a que los procesos ya perfilados por los expertos se integren en una biorrefinería. En ella, a partir de materias primas renovables, se obtendrían productos y energía que sustituyan a otros derivados del petróleo y de otras fuentes fósiles de energía.
Hueso de aceituna una vez triturado.
El trabajo, realizado en colaboración con la Unidad de Biocombustibles del Centro de Investigaciones Energéticas, Medio Ambientales y Tecnológicas de Madrid, se enmarca en el proyecto ‘Avances hacia una biorrefinería flexible en materias primas y productos en regiones con alta densidad de biomasa agroindustrial: caso del olivar’, que finaliza ahora tras tres años de duración. El estudio ha recibido financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación a través de la Agencia Estatal de Investigación, y también mediante fondos FEDER.
Referencias
Padilla, C.; Ruiz, E.; Romero, I.; Castro, E.; Oliva, J.M.; Ballesteros, I.; Manzanares, P.: ‘Valorisation of olive stone by-product for sugar production using a sequential acid/steam explosion pretreatment’. Industrial Crops and Products.
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