Cascarilla de cacao, de residuo de la industria chocolatera a materia prima para la obtención de bioplásticos

El estilo de vida de la sociedad actual conlleva un continuo incremento del consumo de cacao y sus derivados. Esta creciente demanda tiene como principal consecuencia un aumento en la generación de residuos. Una novedosa investigación en el campo de la biotecnología propone una alternativa para gestionar de manera sostenible el residuo mayoritario de la industria chocolatera, la cascarilla de cacao.

Este residuo puede ser empleado para la obtención de un tipo de biopolímero plástico biodegradable, el polihidroxibutirato (PHB). Esta aplicación podría ser, además de una solución a la problemática de los residuos orgánicos generados por esta industria, una alternativa al uso de plásticos convencionales derivados del petróleo, combatiendo así de manera simultánea la contaminación medioambiental y el agotamiento de los recursos fósiles.

De residuos a recursos

Los crecientes problemas ambientales generados por la acumulación de residuos orgánicos durante el procesamiento de los alimentos conllevan la necesidad de desarrollar alternativas para su transformación en productos con valor añadido, convirtiéndolos así en recursos.

En este sentido, la Estrategia Española de Economía Circular “España 2030” (EEEC) ha impulsado un nuevo modelo de producción y consumo que tiene como principal objetivo mantener el valor económico de los productos el mayor tiempo posible, minimizando la generación de residuos.

Este concepto de economía circular abarca también a los residuos de la industria alimentaria, incluyendo aquellos provenientes de la industria chocolatera.

Miles de toneladas de biomasa residual

La producción de cacao se ha incrementado de manera continua durante los últimos 40 años. Este crecimiento supone un aumento en la generación de grandes cantidades de residuos orgánicos pertenecientes al grupo de desechos clasificados como “biomasa residual”.

El sector del chocolate produce cada año aproximadamente 700 000 toneladas de dicha biomasa; en concreto, vaina de cacao, pulpa y cascarilla del cacao.

La cascarilla, parte externa que cubre el grano de cacao y que supone un 10-20 % de su peso total, es generada como subproducto durante el proceso de tostado en la industria chocolatera y es habitualmente descartada como residuo. Sin embargo, debido a su composición, esta biomasa presenta un gran potencial para ser empleada como materia prima en la obtención de diversos compuestos de valor añadido.

Producción de PHB a partir de cáscara de cacao

En un trabajo de investigación que hemos llevado a cabo recientemente en el Grupo de Tecnología de Bioprocesos y Reactores de la Universidad de Oviedo, empleamos por primera vez cascarilla de cacao como sustrato de fermentación para la obtención de PHB, utilizando para ello la bacteria Bacillus firmus.

Los ensayos llevados a cabo permitieron obtener una cantidad de PHB de más de 100 mg por cada gramo de cascarilla de cacao seca fermentada, valores muy superiores a los descritos en la bibliografía empleando otros tipos de residuos vegetales como sustrato para la obtención de PHB.

Los resultados de nuestro estudio resaltan el enorme potencial de la cascarilla de cacao como sustrato de fermentación para la obtención de compuestos de alto valor añadido. Demuestran, en particular, el interés de utilizar la cascarilla como materia prima para la producción de PHB.

Desde un punto de vista ambiental, esta nueva aplicación evitaría la gestión de este subproducto como residuo, contribuyendo simultáneamente a reducir la problemática mundial de la contaminación por plásticos.

Artículo de Amanda Laca Pérez, Adriana Laca Pérez, Bess Alicia Newrick Macfarlane y Marta Sánchez. Universidad de Oviedo.