Recuperación de antioxidantes naturales de las aguas residuales de las bodegas
Investigadores de la UPM desarrollan un proceso basado en el uso de disolventes sostenibles con el fin de valorizar aguas residuales de bodegas y recuperar compuestos antioxidantes de alto valor añadido
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Recuperación de antioxidantes naturales de las aguas residuales de las bodegas
El empleo de grandes volúmenes de disolventes orgánicos derivados del petróleo supone un gran problema medioambiental y de salud, debido, entre otros factores, a su origen no renovable y elevada toxicidad. Por ello, la búsqueda de nuevos disolventes verdes, que presenten un mejor perfil medioambiental, de salud y de seguridad, se ha convertido en una prioridad cuyo fin es impulsar nuevos procesos químicos más sostenibles. En esta línea, un grupo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) ha desarrollado un proceso novedoso, más eficiente y respetuoso con el medio ambiente, basado en la extracción de los antioxidantes naturales presentes en aguas de bodega empleando biodisolventes. Además, los investigadores consiguieron reciclar los biodisolventes y aislar los antioxidantes extraídos para su utilización en aplicaciones posteriores. Los resultados del trabajo han sido recientemente publicados en la revista Journal of Cleaner Production.
En la industria vinícola, el proceso de elaboración de vino da lugar a una elevada cantidad de residuos, tanto sólidos como líquidos, generados durante el procesamiento de la uva y las operaciones de limpieza en las bodegas. En concreto, se producen toneladas de residuos sólidos y decenas de millones de metros cúbicos de aguas residuales al año, cuya gestión plantea importantes problemáticas ambientales y económicas.
“Las aguas residuales de las bodegas son una fuente rica en antioxidantes naturales, principalmente polifenoles, lo que supone una gran oportunidad para su valorización a través de la recuperación de estos compuestos de alto valor añadido”, señala Raquel Cañadas, investigadora de la ETSI Industriales (ETSII) de la UPM. Los polifenoles son compuestos bioactivos presentes en las uvas y sus derivados, que ofrecen notables beneficios para la salud debido a sus reconocidas propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y antitumorales, entre otras. Como consecuencia, “dichos antioxidantes naturales se encuentran en creciente demanda para multitud de aplicaciones en el sector farmacéutico, cosmético y alimentario”, concluye Raquel Cañadas.
En el contexto señalado,el Grupo de Investigación Laboratorio de Sistemas Autónomos (ASLAB), de la ETSII de la UPM, persigue desarrollar nuevos procesos químicos basados en el uso de disolventes verdes como clave para fomentar la sostenibilidad ambiental y la bioeconomía circular en el ámbito de la industria química. En este punto entran en juego los biodisolventes, producidos en biorrefinerías a partir de materias primas renovables, que se presentan como una alternativa prometedora a los compuestos derivados del petróleo. Este tipo de disolventes verdes ha experimentado un auge en los últimos años debido a su biodegradabilidad, biocompatibilidad, baja toxicidad y otras propiedades que facilitan su aplicación en una amplia variedad de procesos industriales. El trabajo realizado por los investigadores se ha centrado en el desarrollo de un proceso novedoso, más eficiente y respetuoso con el medio ambiente, basado en la extracción de los antioxidantes naturales presentes en aguas de bodega empleando biodisolventes.
“La investigación realizada proporciona información muy valiosa sobre el desarrollo de procesos integrados, basados en el uso de disolventes verdes renovables para recuperar de forma sostenible compuestos de alto valor a partir de residuos agroalimentarios, promoviendo de esta manera la bioeconomía circular”, indican María González Miquel y Emilio J. González, investigadores que han formado parte del equipo de trabajo.
En la industria vinícola, el proceso de elaboración de vino da lugar a una elevada cantidad de residuos, tanto sólidos como líquidos, generados durante el procesamiento de la uva y las operaciones de limpieza en las bodegas. En concreto, se producen toneladas de residuos sólidos y decenas de millones de metros cúbicos de aguas residuales al año, cuya gestión plantea importantes problemáticas ambientales y económicas.
“Las aguas residuales de las bodegas son una fuente rica en antioxidantes naturales, principalmente polifenoles, lo que supone una gran oportunidad para su valorización a través de la recuperación de estos compuestos de alto valor añadido”, señala Raquel Cañadas, investigadora de la ETSI Industriales (ETSII) de la UPM. Los polifenoles son compuestos bioactivos presentes en las uvas y sus derivados, que ofrecen notables beneficios para la salud debido a sus reconocidas propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y antitumorales, entre otras. Como consecuencia, “dichos antioxidantes naturales se encuentran en creciente demanda para multitud de aplicaciones en el sector farmacéutico, cosmético y alimentario”, concluye Raquel Cañadas.
En el contexto señalado,el Grupo de Investigación Laboratorio de Sistemas Autónomos (ASLAB), de la ETSII de la UPM, persigue desarrollar nuevos procesos químicos basados en el uso de disolventes verdes como clave para fomentar la sostenibilidad ambiental y la bioeconomía circular en el ámbito de la industria química. En este punto entran en juego los biodisolventes, producidos en biorrefinerías a partir de materias primas renovables, que se presentan como una alternativa prometedora a los compuestos derivados del petróleo. Este tipo de disolventes verdes ha experimentado un auge en los últimos años debido a su biodegradabilidad, biocompatibilidad, baja toxicidad y otras propiedades que facilitan su aplicación en una amplia variedad de procesos industriales. El trabajo realizado por los investigadores se ha centrado en el desarrollo de un proceso novedoso, más eficiente y respetuoso con el medio ambiente, basado en la extracción de los antioxidantes naturales presentes en aguas de bodega empleando biodisolventes.
“La investigación realizada proporciona información muy valiosa sobre el desarrollo de procesos integrados, basados en el uso de disolventes verdes renovables para recuperar de forma sostenible compuestos de alto valor a partir de residuos agroalimentarios, promoviendo de esta manera la bioeconomía circular”, indican María González Miquel y Emilio J. González, investigadores que han formado parte del equipo de trabajo.
“Esta es la apuesta más reciente del grupo de investigación, que centra todos sus esfuerzos en el desarrollo de procesos químicos más sostenibles”, concluyen los investigadores.
Esta investigación ha contado con el apoyo de la Comunidad Autónoma Madrid que ha financiado los proyectos PEJD-2018PRE/AMB-8384 y SUSTEC S2018/EMT-4348. Además, los investigadores agradecen a la Comunidad Autónoma de Madrid por la financiación a través del "Programa de Excelencia para el Profesorado Universitario".
- R. Cañadas, I. Díaz, M. Rodríguez, E. J. González, M. González-Miquel. An integrated approach for sustainable valorization of winery wastewater using bio-based solvents for recovery of natural antioxidants. Journal of Cleaner Production 334 (2022) 130181. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.130181
- R. Cañadas, M. González-Miquel, E. J. González, I. Díaz, M. Rodríguez. Evaluation of bio-based solvents for phenolic acids extraction from aqueous matrices. Journal of Molecular Liquids 338 (2021) 116930. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.116930
- R. Cañadas, M. González-Miquel, E.J. González, I. Díaz, M. Rodríguez, Overview of neoteric solvents as extractants in food industry: a focus on phenolic compounds separation from liquid streams, Food Res. Int. (2020) 109558. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109558.
