13.500 familias viven de la industria de procesado de pescados y mariscos en la Eurorregión Galicia - Norte de Portugal. Este hecho ha motivado a las organizaciones pertenecientes al proyecto europeo CONSERVAL, recientemente finalizado, a promover el desarrollo de tecnologías basadas en la economía circular que pongan en valor residuos y/o subproductos obtenidos del proceso principal. Una de ellas se ha basado en la producción de ácidos grasos volátiles (AGV) a partir de efluentes residuales líquidos que se emplearán como plataformas químicas versátiles para la obtención de productos final de cadena de valor. También se han valorizado subproductos de base proteica como hidrolizados que han mostrado incluso aplicaciones farmacológicas y se han desarrollado procesos para la concentración de aceites ricos en Omega-3 que han permitido su aprovechamiento de fuentes en las que previamente no era viable. Además, se ha puesto en contacto a los desarrolladores de las tecnologías con los suministradores de las nuevas materias primas, antes residuos y subproductos, y también con los potenciales usuarios finales de los nuevos productos para alinear los requerimientos de ellos con las calidades que se puedan obtener de los nuevos productos circulares.
2.000 M€/año de volumen de negocio y 13.500 empleos son solo algunos de los datos macroeconómicos de la actividad que impulsa el sector conservero en la Eurorregión Galicia – Norte de Portugal. Sólo en el contexto gallego genera más del 3% del PIB de la Comunidad.
La importancia económica contrasta con la característica tradicional del sector. Industrias familiares y atomización ocasionan que las empresas sean de pequeño tamaño, muy mayoritariamente pymes, conllevando un músculo económico habitualmente insuficiente para soportar grandes inversiones que no se apliquen directamente al proceso productivo, penalizando las infraestructuras disponibles para el tratamiento de residuos y las soluciones circulares.
Conscientes de la casuística anterior, Cetaqua Galicia, ANFACO-CECOPESCA, las Universidades de Santiago de Compostela y Porto con FEUGA y ANICP han propuesto soluciones, basadas en la economía circular, que provocarán, sin duda, el incremento de la competitividad del sector una vez puedan ser implementadas a escala comercial. Las nuevas tecnologías en desarrollo tornan el rol de los residuos y/o subproductos, convirtiéndolos en materias primas que las alimentan para su transformación en nuevas cadenas de valor.
El proyecto, recientemente finalizado, se ha configurado en tres grandes bloques: contexto tecnoeconómico de gestión de las corrientes de interés, desarrollo de nuevas tecnologías circulares para el aprovechamiento de las corrientes residuales y subproductos, y un módulo de transferencia que ha mantenido informado a los grupos de interés durante toda la vida del proyecto. Además, se han recolectado indicadores de impacto tanto técnicos, como sociales y ambientales, debido al amplio número de acciones de comunicación integradas.
Se ha realizado un mapa sectorial que ha dibujado el punto cero en el que se encontraba el sector al inicio del proyecto. Más en detalle, se ha esbozado el tamaño de las industrias en la Eurorregión y se ha puesto el foco en cómo gestionaban los subproductos y las corrientes residuales generadas durante el transcurrir del proceso productivo. También se ha atendido a las infraestructuras y tecnologías de tratamiento de residuos disponibles in situ para tratar las aguas residuales y subproductos.
Una vez esbozado el marco, se ha obtenido la información necesaria para poder proponer soluciones técnicas adaptadas al territorio Galicia-Norte de Portugal y maximizar el beneficio económico y la competitividad de un sector industrial con números macroeconómicos muy impactantes en la Eurorregión.
Los ácidos acético, propiónico y butírico son ácidos carboxílicos de cadena corta, conocidos comúnmente como ácidos grasos volátiles (AGV). Estos cuentan con una naturaleza química muy versátil que permite su uso como plataforma química para la obtención de otros productos de final de cadena de valor. Desde estos intermediarios se han podido obtener productos tan dispares como biocombustibles, bioplásticos y productos de alimentación animal, entre otros. La solución tecnológica desarrollada se basa en un proceso anaerobio fermentativo con el que se transforman los compuestos orgánicos de carbono contenidos en corrientes residuales y subproductos generados en los procesos productivos de las industrias conserveras en los AGV de interés. Con una adecuada gestión de la cantidad de grasa presente en las aguas residuales de cocederos de atún, mejillón o industrias en las que se fabrican una cantidad de productos mayor, se han podido observar conversiones de hasta el 60% del carbono presente en las aguas residuales y subproductos. Esta cuenta con una distribución entre ácidos variable, en función de la naturaleza de la materia prima alimentada, antes residuo y/o subproducto, y de parámetros técnicos de la fermentación como el tiempo de retención hidráulico, el pH fijado en el medio y/o la temperatura.
Los estudios científico-técnicos han demostrado la viabilidad de los resultados tecnológicos. Con todo, el consorcio ha ido un paso al frente al esbozar un modelo de negocio, basado en las soluciones tecnológicas desarrolladas, para elucidar la rentabilidad económica mediante la aplicación de la tecnología fermentativa en la obtención de AGV. Una de las conclusiones avanzadas por el mismo es que la cantidad de agua que sale mezclada con la corriente de salida del fermentador ha de ser retirada para concentrar las corrientes en carbono y, de esa manera, transportar únicamente producto de valor añadido, minimizando los costes en distribución logística e incrementando la pureza de los productos obtenidos. Con ello, la rentabilidad del proceso ofrecerá buenas garantías de beneficio económico.
Se han desarrollado dos soluciones tecnológicas para valorizar los subproductos de la industria de transformadora de productos de la pesca.
Se han desarrollado dos soluciones tecnológicas para valorizar los subproductos de la industria de transformadora de productos de la pesca.
La primera solución se basa en aprovechar el alto contenido proteico de ciertos subproductos a través de la hidrólisis enzimática y de la separación de fracciones de distinto peso molecular, lo cual determina las propiedades funcionales de los péptidos y el destino comercial del producto final. Se ha estudiado cómo afectan las distintas condiciones de hidrólisis (enzima empleada, proporción enzima/sustrato, pH, temperatura, tiempo) al rendimiento de extracción, alcanzando valores del 70%. Asimismo, se ha aplicado la tecnología de membranas para separar el caldo proteico resultante de la hidrólisis en fracciones de distintos pesos moleculares, obteniendo hasta un 60% de péptidos por debajo de 5 kDa. Los hidrolizados proteicos obtenidos han mostrado capacidad antioxidante, antihipertensiva y hepatoprotectora, lo que aumenta su potencial comercial.
La segunda solución tecnológica se basa en la solubilidad que tienen los aceites de pescado en los fluidos supercríticos. El proceso propuesto consta de una etapa previa de acondicionamiento de subproductos que comprende secado a vacío, trituración y molienda. La extracción del aceite se realiza en el equipo de fluidos supercríticos, en el que se introduce el producto pulverulento y por el que se hace pasar una corriente de CO2 supercrítico con o sin cosolvente. Las condiciones de presión y temperatura aplicadas en CONSERVAL han permitido obtener un aceite con una concentración de ácidos grasos Omega-3 incrementada en más de un 50% respecto a la materia prima original.
Asimismo, en el estudio de modelo de negocio de CONSERVAL, se ha mostrado la viabilidad de obtención de hidrolizados proteicos y aceites ricos en Omega-3, si bien, en el caso de obtención de aceites es fundamental partir de subproductos con un alto contenido de esos ácidos grasos.
Durante la ejecución de los estudios realizados, y mientras se iban obteniendo los resultados, se han fomentado campañas de difusión de los mismos a los principales agentes de interés. Éstas se han enfocado tanto en los generadores de los subproductos/aguas residuales empleados y materias primas como en los potenciales usuarios de los nuevos productos fermentados. Estas interacciones han promovido la generación de una útil retroalimentación entre los resultados observados y la forma en la que el tejido productivo podía asumirlos y aplicarlos. Estas calidades necesarias, mezclas de ácidos y proporción de los mismos en los productos finales o ácidos separados individualmente y pureza en carbono, entre otros, han sido temáticas comentadas con el sector productivo que, en conjunto con los resultados tecnológicos, han abierto nuevos retos que afrontar a futuro, muy en línea con las necesidades industriales.
La combinación de los resultados tecnológicos y los contactos con el sector productivo ha permitido detectar nuevas necesidades de IDi para lanzar a mercado las soluciones tecnológicas ya probadas a nivel prototipo.
Estos contactos iniciados a raíz de CONSERVAL seguirán para tratar que las investigaciones que se puedan desarrollar a futuro puedan avanzar de cara a su aplicación en el mercado.
Por su parte, los resultados tecnológicos han permitido la redacción de una propuesta de patente europea, que permitirá incrementar el atractivo de la explotación de la nueva tecnología obtenida como resultado de las investigaciones en las tecnologías fermentativas desarrolladas.
En lo que respecta a las impresiones referidas a la obtención de hidrolizados proteicos y aceites ricos en Omega-3, se ha destacado la importancia de las capacidades bioactivas en los hidrolizados, que supone un factor diferenciador con respecto a otros productos de alimentación animal. También se han tratado cuestiones referidas al contenido proteico e inorgánico de los productos finales y a la minimización del uso de agua en el proceso para disminuir el coste del secado final.
Del resultado de las interacciones con la industria conservera y con gestores de subproductos han surgido distintas ideas y propuestas de mejora para abordar en proyectos futuros.
La combinación de los resultados tecnológicos y los contactos con el sector productivo ha permitido detectar nuevas necesidades de IDi para lanzar a mercado las soluciones tecnológicas ya probadas a nivel prototipo. Se propone como reto a futuro la reducción de la cantidad de agua en la salida del fermentador, que mejorará los costes en la gestión logística del producto. Además, se investigará más en detalle en tecnologías combinadas de extracción-destilación que permitirán la concentración de las corrientes de carbono e, incluso, la individualización de los ácidos por separado.
Los modelos de negocio planteados en CONSERVAL han sugerido que la opción ideal será la construcción de una planta centralizada para la producción de AGV, en lugar de plantas pequeñas descentralizadas. En ese sentido, también habrá que atender a la concentración de los subproductos generados en origen que impactarán en los costes logísticos de entrega de las materias primas en la futura planta de producción de AGV centralizada.
Agradecimientos
Programa Interreg España Portugal (FEDER), Proyecto Interreg POCTEP CONSERVAL 0679_CONSERVAL_1_E. También a todos los socios integrantes del Consorcio: Cetaqua Galicia, ANFACO, Universidade de Santiago de Compostela, Universidade do Porto, FEUGA y ANICP.
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