Articulo de Desechos Agroindustriales

8/11/2019 Articulo de Desechos Agroindustriales

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Sandra Milena Yepes, Lina Johana Montoya Naranjo, Fernando Orozco SnchezVALORIZACIN DE RESIDUOS AGROINDUSTRIALES - FRUTAS - EN MEDELLN Y EL SUR DDEL ABURR, COLOMBIA

Revista Facultad Nacional de Agronoma - Medelln, vol. 61, nm. 1, junio, 2008, pp. 4422-4431,Universidad Nacional de Colombia

Colombia

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Rev.Fac.Nal.Agr.Medelln 61(1):4422-4431. 200

VALORIZACIN DE RESIDUOS AGROINDUSTRIALES FRUTAS EN MEDELLN Y EL SUR DEL VALLE DEL ABURR, COLOMBIA

AGROINDUSTRIAL WASTE VALORIZATION - FRUITS INMEDELLN AND THE SOUTH OF VALLE DE ABURR, COLOMBIA

Sandra Milena Yepes1; Lina Johana Montoya Naranjo2 yFernando Orozco Snchez3

Resumen. Los residuos industriales siguen convirtindose enun gran problema no slo ambiental sino econmico, ya que lasmismas empresas tienen que asumir altos costos de disposicinde stos. Tal es el caso de la gran cantidad de residuos defrutas que se producen en la ciudad de Medelln y susalrededores, debido al nmero extenso de empresas de estesector agroindustrial. En el presente trabajo se realiz unsondeo en Medelln y el Sur del Valle del Aburr para conocer la

problemtica actual de estos residuos. Posteriormente se realizuna caracterizacin fsico-qumica a los residuos msrepresentativos que permitiera proponer diferentes alternativasde aprovechamiento. Los principales residuos de las empresasencuestadas provienen de naranja, guayaba, guanbana ymango. Los principales procesos de valorizacin incluyen elcompostaje, la lombricultura y la obtencin de productosqumicos. Slo con las empresas encuestadas podran montarse

plantas de valorizacin de residuos con capacidad de procesamiento de 9 a 375 ton/mes, dependiendo del proceso. Sise utilizaran todos los residuos generados en Medelln y el Sur

del Valle del Aburr, la capacidad de estas plantas devalorizacin podran multiplicarse por 20.

Palabras clave : Cscaras de frutas, residuos agroindustriales,valorizacin biolgica, valorizacin trmica, compostaje.

Abstract. Industrial residues continuing being and economic problem so companies have to assume high costs to managethem. Such is the case of large amounts of fruit residues

produced in Medelln, city and surroundings due to a greatnumber of companies of this agroindustrial sector. In this work ascan was made in Medelln and the South of Valle de Aburr toknow the current problem of these residues. Subsequently aphysical-chemistry characterization of the most representativeresidues with the purpose to propose different alternative uses.The main residues of the interviewed companies come fromorange, guava, guanabana and mango. The main valorizationprocesses include compost, worms culture and obtaining chemicalproducts. Only with the interviewed companies, plants of wastevalorization could be mounted with prosecution capacity from 9to 375 ton/month depending on process. If all of the residuesgenerated in Medelln and the South of the Valle de Aburr wereused, the capacity of these valorization plants could multiply for20.

ey words : Shells of fruits, agroindustrial residues, biologicalvalorization, thermal valorization, compost.

1 Ingeniera Qumica. Universidad Nacional de Colombia, Sede Medelln. Facultad de Ciencias. A.A. 3840, Medelln, 2 Ingeniera Qumica. Universidad Nacional de Colombia, Sede Medelln. Facultad de Ciencias. A.A. 3840, Medelln, 3 Profesor Asociado. Universidad Nacional de Colombia, Sede Medelln. Facultad de Ciencias. A.A. 3840, Medelln,

Recibido: Febrero 19 de 2006; aceptado: Mayo 29 de 2008.

En la actualidad el alto desarrollo de la industriaconlleva a la generacin de residuos, de igual formaque al perfeccionamiento e implementacin de nuevastcnicas o mtodos para el aprovechamiento de stos.En el proceso productivo de los alimentos, adems delproducto deseado, se generan subproductos, residuosy productos fuera de norma (Mndez, 1995), cadauno de los cuales pueden servir para consumohumano o animal y aplicacin industrial, lo que

traera beneficios econmicos. Sin embargo, mayora de este tipo de industrias no tiene algnplan para estos residuos, debido al alto costo de sureutilizacin y por el contrario, los ubican junto cla basura en los vertederos o rellenos sanitarios. Poejemplo, en el pas el manejo de los residuos slidose ha hecho histricamente en funcin de laprestacin del servicio de aseo, pero cada vez ms lcapacidad de los rellenos sanitarios se ha venid


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Valorizacin de residuos....

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reduciendo, como es el caso del cierre del RellenoSanitario de la Curva de Rodas en Medelln ocurridoel 31 Agosto de 2002 (Cardona, 2002). Esto obligaa que la recuperacin de estos recursos deba serinmediata. Debido a esta problemtica se cre ladenominada Poltica para la Gestin Integral de losResiduos Slidos en el pas (leyes 99 de 1993 y 142de 1994).

La industria de alimentos produce grandes cantidadesde residuos que pueden ser aprovechados de diversasformas. Entre estos residuos se encuentran losprovenientes de las frutas, los cuales pueden serutilizados en alimentacin animal y humana, abonos,obtencin de biogs, en la extraccin de aceitesesenciales, pectinas, flavonoides, entre otros. Para laeleccin adecuada de alguna de estas tecnologas sedeben realizar evaluaciones tecnolgicas, comerciales yde riesgos. Actualmente en Medelln y municipios al surdel Valle del Aburr (Caldas, Itag, Envigado, LaEstrella y Sabaneta) los residuos agroindustriales searrojan en las basuras o en algunos casos, se utilizancomo abono y concentrados para animales.

En el presente trabajo, se proponen nuevasalternativas de aprovechamiento de los residuosprovenientes de las empresas que procesan frutasubicadas en estos municipios. Para ello se realizaronencuestas en algunas industrias de Medelln y el sur del

Valle del Aburr, con el fin de conocer la cantidad y eltipo de residuos que ellas generan.

Alternativas de Valorizacin para los Residuos Agroindustriales

Existen bsicamente tres grupos de tecnologas parala recuperacin de recursos: la valorizacin biolgicay qumica, la obtencin de combustibles (derivados dedesechos) y la valorizacin trmica (Abraham,Ramachandran y Ramalingam, 2007; Vijayaraghavan,

Ahmad y Soning 2007; Tsai, 2008).

Valorizacin biolgica y qumica. Este tipo detecnologa permite efectuar la disposicin final de losresiduos orgnicos para obtener gases, lquidos oslidos que pueden ser comercializables. Entre losprocesos biolgicos ms comunes y ms usados por lasindustrias se encuentran el compostaje y lalombricultura. A continuacin se realiza una brevedescripcin de stos y de otras alternativaspertenecientes a este grupo.

Compostaje . El compost es el producto fiobtenido mediante un proceso de descomposibiolgica de la materia orgnica, en condicicontroladas de humedad y temperatura, que osentre 50 y 70C, provocando as la destruccielementos patgenos y por tanto la total inocuidel producto. Este material puede ser usado comejorador de suelos o como abono.

Lombricultura . La lombricultura es una tcnicala que adems del abono, se puede obtenprotena animal usando para ello la lombriz californiana que se alimenta de la materia orgy la convierte en humus o abono natural (Card2002). El humus, producido por la lombriz, compuesto principalmente de carbono, oxgnitrgeno e hidrgeno, encontrndose tambin gran cantidad de microorganismos como hongbacterias. Las cantidades de estos elemendependern de las caractersticas qumicas sustrato que dieron origen a la alimentacinlombrices (Legall, Dicovskiy y Valenzuela, 2Estas lombrices pueden criarse en cualquier ldel planeta que posea temperaturas entre 2025C, un intervalo de temperatura en el cual etcnica presenta su mayor rendimiento (Secretde Agricultura, Ganadera, Desarrollo Rural y (SAGARPA), 2008).

Pectinas . Las pectinas son polisacridos quecomponen principalmente de unidades de galacturnico unidas por enlaces glicosdicos 1-4Son sustancias blancas amorfas que formanagua una solucin viscosa; combinadas proporciones adecuadas con azcar y cidforman una sustancia gelatinosa utilizada cespesante (Fennema, 1993).

Enzimas. Las enzimas son biocatalizadores naturaleza proteica. Todas las reacciones qumdel metabolismo celular se realizan gracias accin de catalizadores o enzimas.

Aceites esenciales . Comnmente llamadesencias. Estn constituidos principalmente terpenos, son sustancias de consistencia grasoms o menos fluidas, a veces resinosas, muperfumadas, voltiles, casi siempre coloreadms livianas que el agua. Los aceites esencipueden extraerse de las flores, hojas, semilfrutos, cortezas, races o de la madera (Ochoa, 199


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Yepes, S.M.; Montoya, L.J.; Orozco, F.


Flavonoides y carotenoides . Los flavonoides obioflavonoides son pigmentos naturales presentes enlas frutas y en los vegetales, as como en el caf, lacocoa y la cerveza, que protegen del dao de losoxidantes, como los rayos ultravioleta (Fennema,1993). Los flavonoides se utilizan como suplementoalimenticio para animales y humanos, ingredientes debebidas refrescantes y confites, desodorizacin,desinfeccin, inhibidores de trombosis, antiinflamatorios,inhibidores de cncer, antialrgicos, edulcorantes,bioflavonoides (vitamina P) y antioxidantes (Lakoet al .,2007). Al igual que los flavonoides, los carotenoidestambin poseen esta propiedad antioxidante.

Hongos comestibles. Los hongos comestibles sonorganismos hetertrofos, es decir, que requieren delmaterial orgnico para subsistir. Poseen el doble delcontenido de protenas que los vegetales y disponende nueve aminocidos esenciales, contando ademscon leucina y lisina (ausente en la mayora de loscereales). Poseen alta cantidad de minerales yvitaminas (superando a la carne de muchos pescados).Completan la caracterizacin sus bajas caloras ycarbohidratos (Portal Biocenico, 2008).

Fibra dietaria (alimento para animales yhumanos). Constituyente que da firmeza y texturafuerte a las estructuras externas de las frutas. Poseeefectos preventivos contra determinadas enfermedadescardiovasculares y ayuda a mejorar la funcingastrointestinal. La fibra dietaria obtenida principalmentede las cortezas de las frutas, consta de polisacridosestructurales (celulosa, hemicelulosa, pectinas, rafinosay estafinosa), polisacridos no estructurales (gomas ymuclagos), sustancias estructurales no polisacridas(lignina) y de otras sustancias como cutina, taninos ysuberina (Gutirrezet al., 2002).

Obtencin de combustibles. El biogs es elproducto gaseoso que se obtiene de la descomposicinde la materia orgnica mediante accin bacteriana o desu combustin en condiciones anaerbicas y por estoes considerado como un subproducto del compostaje yde la pirlisis. El biogs est compuesto principalmentepor metano (50-60 %), dixido de carbono (35-45 %)y trazas de hidrgeno y nitrgeno (Peters, 2003). Esincoloro, inodoro e inspido, por lo que es difcildetectarlo. Se usa para la produccin de la energaelctrica, trmica y como biocarburante (Abraham,Ramachandran y Ramalingam, 2007). Para lageneracin de biogs hay dos variables de principal

inters, la temperatura y el tiempo. La temperaturade proceso debe estar entre 30 y 40 C y el tiempopara alcanzar la produccin adecuada de metanodepende de la temperatura y de la materia orgnicaempleada para tal fin (Intermediate TechnologDevelopment Group (ITDG), 2005a). Otro uimportante del biogs es la obtencin de hidrgenoEste proceso consiste en una descomposicin trmiccataltica del metano contenido en el biogs. Finalmenel flujo gaseoso obtenido debe ser limpiado parconseguir un producto con bajo contenido de CO lo qlo hace adecuado para usarse como combustible, ascomo en la sntesis de amoniaco, metanol, en refineraentre otros (Echevarra, 2002). Para la obtencin de otrcombustible como el metanol, se requiere que ematerial biomsico usado tenga una humedad inferior 60 %, ya que los residuos con una humedad alta tienenun bajo poder calorfico (ITDG, 2005 a).

Valorizacin trmica. Desde el punto de vista fsicoy qumico, los procesos de conversin energticos basan en la degradacin de las molculas orgnicapor la accin del calor (Elas, 2003). Las tecnologque procesan trmicamente los residuos buscan lreduccin de su volumen y la recuperacin de energa partir de los gases, lquidos y slidos que se generanEstos procesos trmicos pueden clasificarse segn lrequerimientos de oxgeno. Los que requieren doxgeno se conocen como calderas o incineradores. Lque no, se conocen como pirlisis y termlisis (Castay Londoo, 2002).

Incineracin . Esta alternativa es llamadausualmente como la solucin final al problema los residuos slidos. La combustin crea gasecalientes que por una transferencia de calor poconveccin transforman el agua contenida en lotubos en vapor de agua. Este vapor puede serusado para generar energa (Abraham et al., 2007

Vijayaraghavan, Ahmad y Soning, 2007). Duraneste proceso se generan ciertas sustancias txicasconocidas como dioxinas y furanos. Las dioxinasfuranos (policloro-dibenzo-p-dioxinas, PCDDspolicloro-dibenzofuranos, PCDFs), son compuesrganoclorados con caractersticas qumicasimilares que se caracterizan por su persistencia eel ambiente y su baja biodegradabilidad(Aristizbal, Gonzlez y Montes, 2003). No recomienda la incineracin sin aprovechamienenergtico, ya que se produce CO2 que contribuyeal efecto invernadero y calentamiento global.


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Pirlisis . La pirlisis consiste en la descomposicinde la materia orgnica por calentamiento hastallegar a la degradacin de las sustanciascarbonosas, entre 400 y 800C, en total ausenciade oxgeno y presin controlada. Este mtodopuede reducir el volumen de los residuos hasta enun 95%. La pirlisis terica de una molcula decelulosa genera CO, H2 y C; adems de metano,dixido de carbono y vapor de agua, entre otros,que originan serios problemas de ndole ambiental(Elias, 2003). Cuando un residuo es pirolizado seobtiene una mezcla de gas, lquido y slido segn eltipo de residuo y la tecnologa usada que permitaun mayor grado de utilizacin.

METODOLOGA

Para conocer la problemtica de los residuos defrutas generados en Medelln y el sur del Valle del

Aburr, se consult el nmero de empresaspertenecientes a la industria de alimentos, lacantidad de residuos que generaban y sudisposicin final. Se contactaron las empresasregistradas en la Cmara de Comercio de Medelln,se realizaron visitas y encuestas a las empresas quelo permitieron y se realizaron anlisis fsicoqumicosa los residuos que stas generaban. Se realizaronanlisis de materia seca y humedad mediantetermogravimtria por secado a 105C (norma ISO-

6496), almidn por polarimetra, extracto etmediante extraccin Soxhlet con inmersin (NTcnica Colombiana, NTC-668), fibra cruda Weende, protena segn Kjeldahl (NTC-465azcares totales mediante espectrofotometra Los anlisis fueron realizados por el LaboratorBromatologa de la Universidad NacionaColombia, Sede Medelln. Con base en eanlisis, se procedi a proponer las alternativavalorizacin de estos residuos.

RESULTADOS

En el sur del Valle del Aburr (Caldas, ItaEnvigado, La Estrella y Sabaneta) se encontr113 empresas registradas y en Medelln 73, partotal de 186 en estos municipios (Cmara Comercio de Medelln, 2004). Las emprpertenecan a los sectores de elaboracin de jude frutas, frutas deshidratadas, mermelada, pulde frutas, helados a base de frutas y empresprocesadoras de frutas. Durante el ao 2006 empresas registradas aumentaron a 277 (Cmde Comercio de Medelln, 2006). Se contactarototal 40 empresas, de las cuales slo el 30 suministr la informacin completa. En la Tase relaciona el tipo y la cantidad de residuo genera cada empresa y en la Tabla 2 su disposicfinal.

Tabla 1. Relacin de los residuos generados por las empresas agroindustriales en Medelln y el sur del Aburr, Colombia

Empresa Fruta Cantidad total deresiduos (kg/da)

1 Guayaba, pia 3,32 Tomate de rbol, mango, papaya, sanda, durazno, pera, uchuva,

meln, manzana, guayaba1000

3 Maracuy, mango, pia, guayaba 80004 Naranja, guayaba 12335 Mango, lulo, guanbana, guayaba, curuba, papaya, pia, tomate de

rbol, mandarina2000

6 Guayaba 12007 Guanbana, mango, maracuy, guayaba, tomate de rbol, pia 1338 Guayaba, limn, papaya, pia, sanda 1509 Maracuy, naranja, mandarina, mango, lulo, guanbana, curuba,

tomate de rbol133

10 Varios 20011 Guanbana, mango, lulo, maracuy, tomate de rbol, pia, uva,

curuba27

12 Guanbana, mango, maracuy, tomate de rbol, pia, mandarina,lulo

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Segn datos suministrados por Inter Aseo S.A.,E.S.P el total de residuos de frutas del sectoragroindustrial que esta empresa recoge es de 27ton/da en el Sur del Valle del Aburr y 136ton/da en Medelln, es decir, 163 ton/da.

Adems, en el ao 2002 slo en Medelln existanaproximadamente 212 ton/da de residuos defrutas que recoga Empresas Varias de Medelln(Cardona, 2002). La disposicin actual de estosresiduos para las empresas representa un costo

econmico que vara segn el municipio donde sencuentren ubicadas. En la Tabla 3 se presenta elcosto de disposicin en el que incurrira cada unde las empresas si todos sus residuos fueranllevados a relleno sanitario. La Tabla 4 presentlos anlisis fsico-qumicos realizados a los cuaprincipales tipos de residuos generados: mang(cscara y semilla), guanbana (cscara, pulpa ysemilla), guayaba (cscara y semilla) y naranj(cscara, semilla y bagazo).

Tabla 2. Disposicin actual de los residuos en las empresas agroindustriales de Medelln y el sur del Va Aburr, Colombia.

Disposicin actual Empresa Alimento para cerdos y lombricultura 8Compostaje 2 y 5Concentrado para animales 4Relleno sanitario 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11 y 12

RESULTADOS Y DISCUSIN

Como puede verse en la Tabla 3 el costo dedisposicin de estos residuos para algunasempresas es relativamente alto, por lo que sehace necesario proponer diferentes alternativas de

uso para estos residuos y as disminuir estosgastos. Para lo anterior se tuvo en cuenta la

cantidad y el tipo de residuos producidos por cadempresa y las caractersticas fsico-qumicas dlos residuos presentadas en los resultados. Con efin de presentar claramente las diferentesalternativas de aprovechamiento de los residuosse realizar una clasificacin dependiendo de l

manera en que las empresas disponen de susresiduos.

Tabla 3. Costo mensual de la disposicin de residuos en las empresas agroindustriales de Medelln y edel Valle de Aburr, Colombia.

Empresa Costo disposicinactual ($/mes)

1 6.3902 1.615.2763 11.732.5334 2.387.479

5 3.344.4076 2.006.6447 257.5308 231.8079 257.53010 387.26311 52.28012 174.269


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Tabla 4. Caracterizacin fisico-qumica de los residuos de frutas producidos en las emagroindustriales de Medelln y el sur del Valle de Aburr, Colombia.

Residuo Naranja Guayaba Guanbana MangoPropiedadHumedad 55,20 89,80 77,40 69,00

Almidn 0 0 0 0Extracto etreo 0,31 0,25 0,48 0,48Fibra cruda 4,29 3,77 6,17 9,49Protena 1,81 0,62 1,90 0,86

Azcares totales 5,07 1,23 4,43 5,77Otros compuestos 33,32 4,33 9,61 14,39

Anlisis realizados en el laboratorio de Bromatologa de la Universidad Nacional de Colombia, Sede.

Compostaje, lombricultura y valorizacin

trmica. Para las empresas que no hacen unaseparacin adecuada de los residuos, es decir, quedisponen de todos los residuos de frutas en unmismo contenedor, se recomienda que las tcnicasde recuperacin sean el compostaje y por ende lalombricultura, la produccin de hongos comestibles,obtencin de biogs, y a partir de la purificacin deste, la produccin de hidrgeno y sntesis demetanol. Debe tenerse en cuenta que para podergenerar el compost, el material orgnico debe estarreunido en una pila y debe existir un balance entreel carbono y el nitrgeno para as asegurar laexistencia de los microorganismos. Para el caso de

la lombricultura se debe tener especial cuidado conel control de la temperatura de la pila, ya que si latemperatura es inferior o superior al intervalopropuesto, las lombrices se inactivan interrumpiendoas el desarrollo adecuado para la obtencin delabono. Es de inters general conocer las ventajasque trae aplicar esta tcnica de valorizacin, entrelas que se encuentra el incremento en ladisponibilidad de nitrgeno, fsforo y azufre en elsuelo, inactivacin de los residuos de plaguicidas(esto debido a su capacidad de absorcin),mejoramiento de la permeabilidad y reduccin de laerosin del suelo (Legall, Dicovskiy y Valenzuela,2008).

Pueden considerarse de igual forma las tcnicascontempladas en la valorizacin trmica, siendo laincineracin la ltima opcin para elaprovechamiento de estos residuos. Con laincineracin se logra reducir el volumen de losresiduos hasta en un 20 30 % de su volumenoriginal (Restrepo y Uribe, 1994), aunque Medina(1997) realiza una estimacin ms optimista de esta

reduccin entre un 60 y 70%. Los residuos de fru

debido a su alta humedad, tienen un bajo pocalorfico y es muy poca la generacin de eneque se puede aprovechar; por ejemplo, las cortede ctricos, en una escala de 1 a 10 tienen un pocalorfico de 2 (Elias, 2003). Adems, en alginvestigaciones realizadas por Aristizabal, GonzMontes (2002) se concluy que hay emisionealgunos gases nocivos como: HCl, HF, CO, CO2, NOy otros hidrocarburos aromticos halogenados elos cuales se destacan las dioxinas y furanos. efectos nocivos de estos hidrocarburos aromtsobre humanos an no se conocen. Sin embargosabe que en animales pueden ocasionar cnce

mutaciones (Mukerjee, 1998).Entre las tcnicas de valorizacin masiva, la qganado mayor popularidad como mtodo de made residuos slidos ha sido el compostaje, adems de estabilizar los materiales orgnicosdesva de basureros y rellenos sanitarios. Y aunel compost es la tcnica ms utilizada por industrias procesadoras de frutas se ve la neceside implementar otras tcnicas que permisolucionar esta problemtica, como las que se ca continuacin.

Hongos comestibles. Una alternativa viable pael aprovechamiento de residuos agroindustrialela produccin de hongos comestibles, ya quconsumo de ellos se ha incrementado notablemen Colombia. Tal es el caso de lo que ocurre en y Neiva, donde se cuenta con varios cultivohongos comestibles con una produccin menentre 2 y 3 toneladas. (Asofungicol, 2005). Parcultivo adecuado de estos hongos, es esencial elcontenido de humedad del sustrato y su b


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contenido de nitrgeno. Dependiendo del tipo demateria orgnica que se use, puede cultivarse unode los siguientes organismos: hongo Agaricus (conocido comercialmente como champin), elhongoShitakee , el hongo de la paja oVolvariella y elhongoPleurotus ostreatus , conocido como Orellanas(Agencia Universitaria de Periodismo Cientfico yCultural (AUPEC), 2008). Para el cultivo de loshongos es necesario someter los residuos a unproceso de fermentacin, en el que se buscadegradar en tal forma los materiales para que seanmejor aprovechados por los hongos. Luego seprocede a un proceso de pasteurizacin donde seelimina parte de la carga microbiana que ste poseey que puede daar el cultivo (Elisashviliet al. , 2008).

Obtencin de productos qumicos. Para lasempresas que realizan una separacin adecuada desus residuos, adems de las tcnicas mencionadasanteriormente, existen otras aplicaciones msespecficas que dependen de cada fruta y de cadauno de sus residuos, como es el caso de laextraccin de pectinas, enzimas, aceites esenciales,flavonoides y carotenoides, produccin de vino yfibra dietaria.

La obtencin de la pectina se puede realizar a partirde cscaras de frutas como guayaba, maracuy yctricos. La extraccin debe hacerse en dos fasesbien diferenciadas: primero, se solubilizan lasmaterias pcticas insolubles en agua y luego sedisocian las materias pcticas que se han hechosolubles. Existen numerosos procesos patentadospara obtener las pectinas y en cada uno de ellos seobtienen productos de diferente calidad (Devia,2003). Isaza, Perilla y Correa (1996) caracterizarony determinaron que de la cscara de papaya pintonase puede obtener una cantidad apreciable depectina. Otra caracterstica importante para laextraccin de pectinas, adems de su grado demaduracin, es la adecuacin de la materia prima.Por ejemplo, se obtiene mayor rendimiento y calidadde pectinas cuando se procesa la cscara deguayaba partida en cuartos y la cscara demaracuy partida en trozos de aproximadamente 1/8de su tamao. Estas pectinas pueden ser utilizadaspara elaborar mermeladas con trozos de frutasdebido a su rpida gelificacin (Giraldo y Lpez,1997). Otro caso de inters es la pectina que seobtiene a partir de los residuos ctricos. Cuando laextraccin se realiza a la materia prima constituida

por flavedo y albedo, las pectinas obtenidacontienen aceites esenciales que confieren saboamargo, adems de impurezas y color blanco a loproductos que con ellas se elaboran. Por tal raznen los procesos industriales, los aceites esenciales sextraen mecnicamente, mediante el rallado defruto o por arrastre con vapor (Estrada, 1998)Dentro de los numerosos usos que tienen laspectinas se pueden citar la elaboracin de gelesconservas, compotas, mazapanes, emulsificacin estabilizacin de mayonesa y elaboracin de heladoy postres de leche. En la industria farmacutica sutilizan en la preparacin de penicilina, insulinpomadas y ungentos. En otras industrias encuentraplicacin en el templado del acero, recubrimiende lminas de aluminio, emulgente para diversoaceites, papel celofn y cintas de adorno (Estrada1998).

Las enzimas no slo pueden extraerse de la frutasino que tambin puede hacerse a partir de susresiduos. Comercialmente la extraccin de enzimest centrada en frutas como la papaya (papana) yla pia (bromelina) utilizadas generalmente parprecipitar la casena, como inflamatorio, para curtcuero, preparar cerveza, en tratamiento de ladifteria, lceras, eczemas y como analgsico. Lpapana y la bromelina son enzimas proteoltica(enzimas capaces de dividir a las protenas enmolculas ms simples) que se encuentran enestado natural en el ltex de la papaya y en el tallode la pia (Hernndezet al. , 2003; Nitsawang, Hatti-Kaul y Kanasawud, 2006). Adems, de la cscara dnaranja se ha logrado producir la pectinasa con

Aspergillus niger , enzima usada para clarificar jugosy vinos (Medina y Moreno, 2003). La factibilideconmica de obtencin de estas enzimas es muybaja, ya que an a partir de la misma fruta, es unproceso largo y costoso (ITDG, 2005 b). Por tantoen pases en va de desarrollo como Colombia no eclara la implementacin de este tipo de tecnologya que es difcil competir contra los grandeproductores y por eso se ve la necesidad deimportarla.

Con respecto a la produccin de aceites esencialestos son muy demandados por su alto consumosobre todo en las mismas industrias de alimentoque buscan constantemente fuentes naturales desustancias aromatizantes, para no recurrir a lassntesis de laboratorio. Estas sustancias pueden


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extraerse de cscara de ctricos y de semillas defrutas como mango, melocotn, uva, papaya, sanday ctricos, para ser usados en culinaria o perfumera,en la fabricacin de jabones y detergentes, pinturas,condimentos, helados, caucho, textiles y parareforzar el aroma de los zumos (ITDG, 2005 b). Suprincipal problema consiste en encontrar quienpueda comprar el producto, ya que se obtiene enpequeas cantidades: por cada 100 g del residuo sepuede obtener en promedio 1 ml de aceite (Ochoa,1998). Por lo tanto, se recomienda vender la semillalimpia a las grandes procesadoras de aceite.

La extraccin de flavonoides como lahesperidina serealiza a partir de la cscara de ctricos (e.g. mandarinay naranja) siendo esta una tcnica limitada para elresto de los residuos (Yiet al. , 2008). Actualmente,una parte de los trabajos de investigacin vaencaminada hacia el aprovechamiento de loscarotenoides como pigmentos naturales para mejorarla coloracin de los jugos simples y concentrados denaranja y mandarina (Xuet al, 2008; Chferet al.,2000)

Otras aplicaciones. Los residuos de maracuypueden utilizarse para produccin de sustanciasalimenticias animales y humanas debido a su alto valorde fibra dietaria total (66,9%). Los residuos de limn ynaranja tambin pueden aprovecharse debido a su altocontenido de fibra dietaria soluble (33% y 35%respectivamente). La fibra tambin est presente enresiduos de pia y mandarina (Gutirrezet al. , 2002).

Con las cscaras de cualquiera de las frutas pueelaborarse cscaras confitadas. Slo se debe hervcscara en un 20% de azcar durante 15-20 minuLuego, se va aumentando progresivamente la cantde azcar hasta alcanzar 65 - 70Brix. Estas cscse usan principalmente como pasabocas, en produde panadera y repostera y como agregado pmermeladas (Kesterson y Braddock , 1976; JacobsenMujica y Ortiz, 2003). Varias de las industrencuestadas estn implementando esta opcin enelaboracin de sus mermeladas. Se pueden citar oaplicaciones como la adicin de cscaras de fpulverizadas para mejorar la fijacin de la pintura el acero, y para aumentar la adhesin de neumticos (Mndez, 1995).

Para facilitar la decisin de qu tcnica puusarse, debe tenerse en cuenta la cantidad residuos disponibles para tal fin, adems de tipos de residuos que produce cada emprencuestada. En la Tabla 5 se muestra la cantidmnima de residuos y las empresas con la quecuenta para cada una de las alternativas valorizacin, suponiendo que todos los residuolas empresas fueran usados para tal fin. Tenienen cuenta que estas empresas constituyen el 5de las empresas registradas en Medelln y eldel Valle del Aburr en el ao 2006, las cantidpresentadas en la Tabla 5 podran multiplicpor 20 para obtener la capacidad de las plantasvalorizacin que operaran con todos los residgenerados en los municipios en cuestin.

Tabla 5. Cantidad mnima de residuos disponibles en las empresas agroindustriales de Medelln y e Valle de Aburr (Colombia), para cada una de las alternativas de valorizacin.

Uso propuesto Empresas Cantidad (ton/mes)Pectinas Todas 80Enzimas 1,2,3,5,7,8,11 y 12 9

Aceites esenciales 2,3,4,5,7,8,9,11 y 12 54

Flavonoides 4,8,9 y 12 66 Vino - vinagre Todas 90Fibra dietaria 1,2,3,4,5,7,9,11, y 12 64Compostaje Todas 375Lombricultura Todas 375Hongos comestibles Todas 375Incineracin Todas 375Pirlisis Todas 375


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CONCLUSIONES

La adecuada disposicin final de los residuosagroindustriales en Medelln y el sur del Valle del

Aburr, es apremiante, esto debido a la grancantidad de residuos que se generan y a la maneracomo las empresas del sector disponen actualmentede ellos. Casi en su mayora son llevados al rellenosanitario sin considerar la posibilidad de diferentesalternativas para aprovechar el valor econmico quepuede obtenerse de ellos. Los principales residuosgenerados en las empresas encuestadas provienendel procesamiento de naranja, guayaba, guanbanay mango y su disposicin en rellenos sanitarios tieneun alto costo econmico. Los gastos de sudisposicin y el impacto ambiental podran reducirsesi se implementan diferentes tcnicas devalorizacin. Actualmente, las tcnicas masempleadas por las empresas para la recuperacin desus residuos son el compostaje y la lombriculturacon miras siempre en que sean rentableseconmicamente. Es apropiado pensar en elaprovechamiento total de cada una de estas tcnicasen el momento de emplearlas, como es el caso delcompostaje en el que se podra capturar el gasproducido (metano) para la generacin de energa.Los residuos generados por las empresasprocesadoras de frutas no son adecuados para eltratamiento trmico, debido a su alto contenido dehumedad y al bajo poder calorfico del que se hablanteriormente. Slo con las empresas encuestadaspodran montarse plantas de valorizacin de residuoscon capacidades de procesamiento de 9 a 375ton/mes, dependiendo del proceso. Si se utilizarantodos los residuos generados en Medelln y el Sur del

Valle del Aburr, estas capacidades podranmultiplicarse por 20.

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Articulo de Desechos Agroindustriales