Aportes de la EEAOC a la industria cítrica

Fuente: EEAOC, publicado en La Gaceta, sábado 3 de diciembre de 2022

 Contribuciones científico-tecnológicas, de transferencia y servicios al sector industrial de limón

En un año signado por una crisis a nivel global y que ha repercutido de manera profunda en el sector citrícola, el Directorio de la EEAOC decidió redoblar los esfuerzos en pos de aumentar los aportes científicos-tecnológicos a dicho sector, con la creación del Programa de Industrialización de Cítricos. Cabe destacar que el 75% de la producción nacional aproximadamente es destinado al proceso industrial para la obtención de derivados. Este Programa incluirá planes de investigación y servicios que ya se venían desarrollando y sumará nuevas líneas de investigación enfocadas en la búsqueda de tecnologías novedosas y posibles usos de productos derivados del limón.

El Programa, que es coordinado por la Dra. Norma Kamiya, tiene como objetivos la generación de conocimiento y la transferencia de estrategias industriales para la optimización de los procesos, manteniendo el compromiso con el cuidado del medioambiente: la reducción de las emisiones de carbono y el uso responsable y eficiente del agua y la energía. Asimismo, teniendo presente los conceptos de Economía Circular, se han orientado los planes de trabajo a la búsqueda de nuevos productos con mayor valor agregado, sin perder de vista la evaluación de impacto ambiental de sus procesos de producción.Un aporte que se viene desarrollando desde el Programa Bioenergía es el estudio del aprovechamiento energético de biomasas residuales provenientes de poda de cítricos y erradicación de plantaciones adultas y las alternativas para generación de biogás.Otros proyectos que suman conocimientos desde el área medioambiental son el de tratamiento de efluentes y residuos orgánicos en la industria citrícola y el de producción de composta con residuos y efluentes de la agroindustria. Cabe destacar también la contribución que realiza el Plan de Sustentabilidad en la Industria Cítricacuyo objetivo principal es estudiar e integrar las distintas etapas de producción de cítricos y su industrialización, a fin de cuantificar emisiones al ambiente (agua, suelo, aire) y generar indicadores locales y regionales de sustentabilidad. Por otra parte, para lograr un posicionamiento que permita anticipar potenciales o futuras exigencias de los mercados y las Certificadoras de Calidad, se ha puesto énfasis en la constante actualización de los conocimientos relacionados a Normas de Inocuidad Alimentaria. Esto permitirá estar atentos a los cambios tecnológicos necesarios para armonizar con los requisitos normativos y brindar un mejor asesoramiento técnico.

Dentro de las posibilidades de nuevos usos de subproductos de la industria citrícola o innovaciones tecnológicas aplicadas a este sector, el investigador Téc. Oscar Diez expone algunas alternativas:

• Uso de jugo concentrado de limón en reemplazo de ácido cítrico: evaluaciones realizadas ya por la Consejería de Agricultura y Agua, de la Región de Murcia, España, aconsejan este reemplazo en alimentos procesados como conservas de frutas y verduras. Esto implicaría reemplazar un producto de síntesis por un producto natural, lo que le sumaría ventajas desde el punto de vista de sustentabilidad,mantendría sus características conservantes, antioxidantes y potenciadoras de sabor frente a otros aditivos y permitiría a los alimentos procesados mantener el carácter de producto natural. Además, añadiría otros componentes de valor nutricional presente en el jugo como la vitamina Co los aminoácidos.
• Deshidratación del jugo concentrado:si bien es factible convertir jugo concentrado de limón en jugo en polvo mediante secado por atomización, en general, durante la deshidratación de los jugos cítricos, incluso en condiciones bien controladas, se pierde una parte importante de la acidez original por descomposición, lo que obliga al agregado de los componentes perdidos en el producto final a fin de lograr, en una posterior rehidratación, características similares al jugo natural. Actualmente los estudios están dirigidos a lograr un producto cuya composición general sea lo más parecido a la forma original.
• Producción de ácido cítrico a partir de jugo de limón (método convencional por precipitación de citrato de calcio mediante encalado y posterior recuperación del ácido cítrico con adición de ácido sulfúrico): Si bien desde el punto de vista técnico es un proceso factible, un análisis del balance ambiental, indica claramente la gran dificultad de planificar una producción comercial en escala industrial en virtud de los volúmenes y calidad de los efluentes que se producirán. Como alternativa a los procesos convencionales de separación, es factible usar la tecnología de ultrafiltración micelar, novedosa tecnología híbrida que combina en un solo paso y utilizando una sola fase (sin el uso de disolventes orgánicos) la separación del soluto por formación de micelas con un tensioagente y su posterior concentración con membranas de ultrafiltración. Se obtendrían dos fracciones sólidas, una conteniendo los ácidos orgánicos, principalmente cítrico, y otra con el resto de los constituyentes del jugo. La ventaja con respecto al secado por atomización es que se conservan las propiedades originales evitando la reconstitución posterior. Otra tecnología que tiene múltiples usos y que se podría aplicar para la obtención de ácido cítrico es la de Lecho Móbil Simulado (SimulatedMovingBed, SMB), que permite la obtención de grandes cantidades de material altamente purificado, basado en un proceso de separación continuo que reduce el gasto de solvente y energía.
• Desterpenados de aceites esenciales: los aceites esenciales son mezclas de numerosos componentes, dentro de los cuales los hidrocarburos monoterpénicos y sesquiterpénicos son los mayoritarios, en el caso del aceite esencial de limón el limoneno es el compuesto de mayor concentración. Por su naturaleza inestable frente al calor y la luz, estos hidrocarburos forman compuestos de oxidación que otorgan aromas y sabores desagradables, rancios. Por otra parte, el limoneno es considerado un excelente solvente, por ello su uso en numerosos productos de limpieza, en especial, desengrasantes. La fracción libre de estos hidrocarburos contiene los compuestos responsables de los aromas y sabores que son tan apreciados en perfumería y como aromatizantes en bebidas y alimentos. Para realizar la separación de estas fracciones se emplean técnicas convencionales como la destilación fraccionada a vacío, la extracción con disolvente o la cromatografía de adsorción.La innovación tecnológica se ha orientado a la obtención de mayores rendimientos de aceite esencial así como a la obtención de productos peculiares o de mayor calidad. Se pueden nombrar a la Ultrafiltración y la Ósmosis Inversa que se utilizan para separar y concentrar la fracción terpénica sobre todo limoneno y la Extracción con Fluidos Supercríticos. Esta última tecnología empleadióxido de carbono que a temperaturas mayores a 31°C y presiones superiores a 74 bar se comporta como un fluido supercrítico con las ventajas de ser fácil deeliminar a presión atmosférica, su baja viscosidad y su gran difusión permiten una buena penetración en el material a extraer, no es tóxico, no es inflamable y su costo es bajo. Si bien esta tecnología se empleaba a pequeña escala para química fina y farmacéutica, a partir de la comercialización del aceite de cannabis, los fabricantes de equipos aumentaron la escala productiva a valores que permiten pensar en esta tecnología para industrializar el desterpenado de los aceites esenciales de limón.
• Producción de pectina a partir de cáscara húmeda de limón: Desde hace más de 4 años la EEAOC viene desarrollando tecnología de producción de pectina. Si bien en el mundo existen diferentes patentes para esta producción, todas ellas tienen como materia prima la cáscara deshidratada. De un análisis exhaustivo de la situación global de la industria cítrica tucumana, se orientó la experimentación en desarrollar esta tecnología, tomando como materia prima la cáscara húmeda recién procesada. Esta estrategia tuvo como objetivo impactar positivamente en los balances energético y ambiental de las citrícolas tucumanas. Desde el punto de vista energético, mediante la eliminación del secado y respecto al ambiental, por la disminución de emisión por chimenea debido a la reducción de uso de combustible y a la fuerte disminución de efluentes líquidos del proceso de lavado de cáscara, previo a la deshidratación. Numerosos ensayos a nivel laboratorio y planta piloto permitieron protocolizar la operación de hidrólisis y obtener datos complementarios necesarios para el diseño y construcción del reactor de hidrólisis. Estudios posteriores, permitieron definir los parámetros para separación del gel y obtener los datos para el diseño y construcción del sedimentador y de la columna de destilación para recuperación del etanol. Finalmente, mediante un convenio de cooperación técnica entre la EEAOC y la citrícola COTA se procedió a diseñar y construir, en un trabajo conjunto con INTESA S.A., los equipos necesarios para la producción de pectina a escala Semi-Industrial, logrando rendimientos equivalentes a los reportados por grandes productores de pectina a partir de cascara deshidratada.El diseño del reactor de hidrólisis para cáscara húmeda, con doble sistema de circulación, operando en las condiciones de pH y temperatura equivalentes a los reactores de cáscara deshidratada, logra finalizar la reacción en un promedio de 60 minutos.
• Producción de flavonoides: conociendo la naturaleza química de estos compuestos y la posibilidad de obtenerlos a partir de la cáscara húmeda de limón, se efectuaron ensayos a nivel laboratorio a fin de establecer el sistema de extracción y el rango de las principales variables.Los resultados obtenidos permitieron diseñar un sistema para cambio de escala a nivel Planta Piloto, con capacidad para 2kg de cáscara húmeda.Desde el año 2021, se realiza un seguimiento del cambio de concentración de estos compuestos a lo largo del período de crecimiento y maduración del fruto en las principales variedades comerciales de limón implantadas en Tucumán. En una asociación técnico-científica con el Instituto de Medicina Molecular y Celular Aplicada (IMMCA), dirigido por la Dra. Rosana Chein, se están realizando estudios para evaluar actividad neuroprotectora de los extractos obtenidos, con resultados alentadores.
• Producción de fibra dietaria: realizadas las extracciones de flavonoides y/o pectina de la cascara húmeda, es factible producir fibra para dieta animal. En el caso de cumplimentar con las normas de inocuidad alimentaria, la producción de fibra dietaria puede alcanzar la categoría de fibra para dieta humana, cuyo mercado se muestra en permanente crecimiento.La producción industrial conjunta de flavonoides, pectina y fibra dietariapodrían mejorar sustancialmente la rentabilidad de la industrialización del limón en Tucumán.

Por otra parte, se inició una nueva línea de investigación dirigida al estudio de la producción de aceites esenciales de hojas de cítricos (Petitgrain). Los objetivos fijados fueron determinar la calidad y los rendimientos de extracción obtenidos por destilación por arrastre de vapor de hojas de naranja, limón, pomelo y mandarina con el propósito de proponer una estrategia ambiental, social, tecnológica y económica de aprovechamiento de los residuos de poda de los árboles de citrus. Adicionalmente, se evaluarán sus posibles usos fitosanitarios. Cabe mencionar también, la investigación de nuevos usos de los subproductos industriales en agricultura, para el manejo de problemas sanitarios

Dentro del Programa de Industrialización de Cítricos también es importante destacar el aporte realizado por los laboratorios de Servicios. El Laboratorio de ensayos y Mediciones Industriales (LEMI), realiza monitoreos de emisiones de partículas efluentes por chimeneas de los secadores de cáscara de limón, evaluaciones de eficiencia operativa de los secadores de cáscara, control de nivel en napas freáticas y muestreo de aguas de pozos, ensayos en sistemas de bombas y redes contra incendios, mediciones de ruido laboral y ruido molesto al vecindario, de carga térmica e iluminación en puestos de trabajo, control e inspección en tanques de aire comprimido y monitoreo de tableros eléctricos y equipos de proceso mediante termografía. El Laboratorio de Investigaciones Ambientales (LIAM) ofrece servicios de mediciones de composición de biogás y de evaluación de efluentes, así como el asesoramiento técnico en dichos temas.Los laboratorios de la Sección Química brindan servicios analíticos fisicoquímicos, microbiológicos, de metales y de residuos de plaguicidasen subproductos industriales de cítricos.

De su reciente participación en la Cumbre de Jugos (Juice Summit 2022) realizada en Amberes, Bélgica y en la exposición mundial de alimentos (SalonIntenational de l’Alimentation, SIAL Paris 2022), la Dra. Kamiya resume los siguientes conceptos:

• El mercado está siendo manejado por fuerzas de cambio interdependiente, que están creando nuevos desafíos y oportunidades a las compañías. Estas fuerzas están relacionadas con el rápido cambio tecnológico que incluyen las tecnologías digitales, con las preferencias de los consumidores que están más conscientes del consumo, que optan por productos saludables, basados en plantas, fuerzas generadas por los incrementos de las tasas y de la complejidad regulatoria como requerimientos de etiquetado, leyes laborales y protección de datos, con la creciente preocupación por la Sustentabilidad, concepto que se repite en casi todas las exposiciones, elevándose como uno de los puntos más importantes y que se relaciona con la transparencia en la cadena de suministros, la descarbonización, la diversidad e inclusión y el embalaje y el concepto de economía circular. Además, otro factor importante es la preocupación global por la incertidumbre geopolítica y económica debido a la guerra entre Rusia y Ucrania, las tensiones comerciales, la inflación, los cortes de las cadenas de suministros y el desempleo
• Uno de los temas que más preocupa relacionado a los jugos es la recomendación emitida recientemente por la Organización Mundial de la Salud de su consumo esporádico debido a su alta concentración de azúcares, lo que impactaría negativamente en la salud. Al respecto,el grupo de nutrición de la Asociación Internacional de Jugos de Frutas y Vegetales (IFU) ha respondido para refutar este argumento, haciendo hincapié incluso en los beneficios del consumo de jugos.
• En líneas generales, la tendencia creciente en Europa, altamente influenciada por el concepto de Sustentabilidad, es consumir productos con menores emisiones de dióxido de carbono, consumir menos, consumir productos de la región y estacionales, cambiar proteínas animales por vegetales (“vegetalización de la alimentación”) y optar por recetas simples que sean lo más natural posible.

Si bien el NOA y la Argentina poseen óptimas condiciones de productividad, su posición geográfica condiciona y genera una desventaja al momento de negociar exportaciones, teniendo en cuenta la distancia a los principales mercados, los cambios en las preferencias de consumo y de la situación geopolítica de los países del hemisferio norte, principales compradores de nuestros productos. Esta situación, claramente compleja, exige el máximo compromiso de la actividad citrícola con el concepto de sustentabilidad y genera el desafío de alcanzar la máxima optimización de los procesos productivos, usando nuevas tecnologías y productos y procurando detectar potencialidades de usos de los subproductos industriales, tarea en la que la EEAOC está fuertemente comprometida.