Agencia de noticias de la Universidad del Zulia
Correo LUZMapa del sitio
Bookmark and Share
Investigadores de LUZ producen edulcorantes a partir de desechos agroindustriales PDF Imprimir Correo
16-11-2016 a las 11:51:12

Con el descubrimiento de la catálisis bifásica acuosa inversa, los investigadores del Laboratorio de Química Inorgánica de la FEC trabajan en la conversión del bagazo de la caña de azúcar en edulcorantes industriales como el sorbitol y el xilitol


Karledys García
 

Desde las afueras del Laboratorio de Química Inorgánica de la Facultad Experimental de Ciencias (FEC) de la Universidad del Zulia se escucha la disertación apasionada sobre moléculas, átomos, solventes y catalizadores. A través de una proyección, un estudiante muestra los avances de su trabajo especial de grado mientras recibe los aportes de profesores y estudiantes sobre algunas fórmulas químicas que yacen en la pizarra. El esmero en tal labor se convierte en una muestra de que la ciencia avanza, aún entre los solitarios pasillos.
 

Entre estantes desprovistos de materiales de laboratorio resaltan las figuras de Merlin Rosales, decano de la Facultad Experimental de Ciencias, y Octavio Hernández, investigador y profesor en formación, quienes se han dado a la tarea de diseñar un método novedoso para la elaboración de edulcorantes con fines industriales. «Lo que queremos obtener es sorbitol y xilitol, que son 2 edulcorantes que se utilizan en la industria alimenticia, farmacéutica y dentífrica, para hacer endulzantes y emulsificantes», asegura Hernández.
 

Producción valiosa
 

En los principales supermercados de la ciudad es posible encontrar reconocidas marcas de productos endulzantes que pueden ser consumidos por quienes padecen de alguna enfermedad que impida el uso habitual de azúcar. Los excesivos precios de estos productos han incidido en la preocupación de los investigadores por lograr la extracción de «productos de alto valor agregado» mediante un proceso químico diseñado desde el Laboratorio de Química Inorgánica. 
 

Sin financiamiento
Pese a los intentos de presentar su investigación ante organismos nacionales, hasta el momento no han logrado conseguir financiamiento ni llamar la atención sobre la importancia del método propuesto por Octavio Hernández, Merlin Rosales y Alexis Ferrer para la producción de edulcorantes a partir de desechos agroindustriales. Sin embargo, Hernández explica que seguirán trabajando con los insumos que tienen a su disposición y que esperan que los entes gubernamentales miren hacia la producción científica del país.
«Uno de los aspectos hacia donde nos hemos enfocado es a la obtención de productos de alto valor agregado, que se obtienen a pequeña escala pero que tienen un costo muy alto», manifiesta Merlin Rosales. Desde este enfoque, añade: «Hay otros productos que son muy baratos y que para que el proceso sea efectivo económicamente es necesario producir cantidades inmensas, pero cuando son productos de alto valor agregado no importa tener pequeñas cantidades porque tienen un costo alto y se utilizan en muy pequeña proporción».
 

El decano asegura que los precios de la glucosa son bajos, mientras que el precio del sorbitol «es altísimo y es en dólares porque no se consigue aquí. Igual pasa con la xilosa». Mientras que para Hernández resulta inimaginable el precio de compuestos como el sorbitol o el xilitol en nuestro país: «No imagino cuánto costarán en Venezuela con el problema de divisas que tenemos, pero si uno busca un catálogo de reactivos y compara los precios, puede encontrar que cuestan 10 veces más que el azúcar».
 

La importación de los edulcorantes en el país se hace en grandes cantidades debido a sus múltiples aplicaciones en la elaboración de alimentos dietéticos, fármacos y dentífricos. «El sorbitol es el ciclo de partida de la vitamina C. Si no tienes sorbitol no puedes hacer vitamina C a nivel farmacológico», asegura Octavio Hernández.
 

Destaca que no se le ha dado la importancia que merece a las posibilidades de producción de sorbitol y xilitol en Venezuela, puesto que además de su uso en diversos productos, es posible utilizarlos «como antidetonante de combustible. En vez de gas etanol, en muchos países se utiliza sorbitol. Petrobras en Brasil usa sorbitol e incluso, tiene una patente con la que obtienen el 33 % de conversión y nosotros acá obtenemos el 100 % de conversión en 24 horas; eso sin variar la presión, la temperatura ni la agitación, es decir que podría ser más rápido. Nosotros perfectamente podríamos tener una patente también».
 

Respuesta química
 

  
Infografia: Anthony García
7 años de trabajo de investigación de los profesores Merlin Rosales y Alexis Ferrer encontraron continuidad en las tesis de pre y posgrado de Hernández, en las que obtiene resultados a través de lo que ha denominado catálisis bifásica acuosa inversa. «En la catálisis bifásica acuosa, el catalizador se hace soluble en agua por la inclusión de grupos que le confieren esta solubilidad, mientras que lo que se va a transformar se encuentra en la fase orgánica. La diferencia con nuestro trabajo es que el sustrato, lo que hacemos reaccionar, es soluble en agua mientras que el catalizador es soluble en fase orgánica; o sea el proceso es al revés de como está planteado en la literatura».
 

Por su parte, Rosales explica que la catálisis consiste en la disminución del tiempo de reacción de una sustancia química mediante el uso de un catalizador que produce que haya mayor interacción entre los reactantes. A su juicio, una de las dificultades que presenta la catálisis homogénea radica en las dificultades para separar el producto del catalizador, sobre todo porque ambos están en estado líquido.  
 

Sobre la catálisis bifásica acuosa inversa que proponen, Rosales manifiesta: «Esta es una técnica homogénea pero heterogeneizada porque utiliza 2 líquidos que no se separan. En uno vas a tener el catalizador y, en otro, el reactante que se va a convertir en producto. Cuando termina la reacción, sacas la fase donde está el catalizador y la fase donde tienes el sorbitol; eso lo hidrofilizas y tienes el producto». 
 

Para Hernández, los hallazgos favorables en la aplicación de este método ubican su investigación como pionera en el mundo y abre un nuevo campo de estudio con respecto al proceso de catálisis. «Esta es la primera catálisis bifásica acuosa inversa aplicable en la hidrogenación de un compuesto hidrosoluble como los carbohidratos, específicamente con glucosa y xilosa».
 

Entre los beneficios del hallazgo de los investigadores resalta la posibilidad de reutilizar el catalizador: «como todo está en solución, está mezclado, es más difícil separar el producto del catalizador y la idea es agarrar ese catalizador y volverlo a usar las veces que sea necesario», plantea Rosales. Por su parte, Hernández explica que la utilización de sistemas de rutenio para el proceso de catálisis permite abaratar los costos al hacer posible su reutilización «porque no ha perdido la actividad catalizadora, entonces no solo es factible para llevar a cabo el proceso sino que no se descompone ni se degrada al hacer la reacción».
 

Desde el punto de vista químico, Rosales hace referencia a la «economía molecular» que han logrado con la catálisis bifásica acuosa inversa, al tiempo que asegura que se requiere menos inversión «para hacer esa reacción y además, lo hacemos utilizando agua como solvente, que es muchísimo más económica que cualquier otro solvente disponible».
 

Edulcorante de reciclaje
 

La innovación de la propuesta de Octavio Hernández, Merlin Rosales y Alexis Ferrer no se agota en el proceso químico de producir los edulcorantes, sino que se convierte en una propuesta sustentable mediante el uso de desechos agroindustriales. Rosales manifiesta que es posible hacerle tratamiento a desechos como el forraje de arroz y el bagazo de la caña de azúcar para convertirlos en alimento para animales, pero, además, «entre los desechos que quedan están soluciones que contienen glucosa y xilosa. Nosotros agarramos esa solución que no saben qué hacer con ella y la estamos convirtiendo en un producto de alto valor agregado». 
 

Hernández explica que tanto el forraje de arroz como el bagazo de la caña de azúcar se producen en Venezuela y son desechados por las industrias. «Generalmente los queman o los dejan en la intemperie y se forman gases de efecto invernadero, es decir, que generan problemas medioambientales. Nuestra intención es que se tomen esos desechos y hacer un producto de alto valor agregado. Esos desechos no cuestan nada y es posible llevarlos a un precio 10 veces mayor que la azúcar».
 

Hernández manifiesta que a pesar de que la glucosa es el sustrato más difícil de hidrogenar, han logrado obtener resultados favorables mediante el proceso de catálisis. Asimismo, expresa que el uso del bagazo de la caña de azúcar radica principalmente en que «si rompes la hemicelulosa —de la caña de azúcar— va a salir glucosa y xilosa, donde el 90 % es glucosa y el otro 10 % es xilosa. He obtenido 100 % de conversión en la hidrogenación de materiales lignocelulósicos, obtenidos de hidrólisis enzimática a partir del bagazo de la caña de azúcar». 
 

«A partir de cualquier tipo de desecho limnocelulósico que sea producido en Venezuela, nosotros podríamos obtener soluciones glucosadas porque nuestro catalizador está en una fase orgánica, a diferencia de lo que existe a nivel mundial que es por catálisis homogénea y se contamina el catalizador. Como en nuestro caso el catalizador tiene naturaleza homogénea no se contamina por esos desechos que estén ahí presentes».
 

Rosales asegura que el resultado del proceso químico que han estudiado es «un producto natural que estamos haciendo artificialmente. Estas sustancias se obtienen naturalmente de la pera, la manzana, el durazno; pero es más fácil producirlo así —mediante el uso de desechos agroalimentarios— que extraerlo porque vamos a perder la esencia de la fruta». Por su parte, Hernández añade que el cuerpo metaboliza perfectamente estos edulcorantes, puesto que se trata de «un producto natural que lo pueden consumir los seres humanos y que no repercute negativamente en la salud, aunque los hagamos sintéticamente». 
 

Merlin Rosales, decano de la Facultad Experimental de Ciencias y miembro del equipo de investigación, asegura que la elaboración de los edulcorantes «no tiene ningún impacto ambiental porque estamos usando agua, que no le haría daño a nadie en caso de un derrame, porque si se derrama tolueno, xileno o cualquier compuesto absorbente inorgánico en un río se generarían graves problemas. Y por otro lado, estamos agarrando un material que más bien produce problemas ambientales y lo estamos convirtiendo en algo cada vez más necesario para el país». Finalmente, enfatizó que ante la escasez de productos y el control de cambios, la investigación que desarrollan propone «un método que es sencillo, económico y novedoso desde el punto de vista científico y tecnológico, y además, es una investigación aplicada». 





Última actualización ( 14-12-2016 a las 09:03:03 )
Me gusta


Archivo de noticias
Universidad
Academia
Comunidad
Economía
Salud
Ciencia y tecnología
Deporte
Cultura

Otras secciones
Entrevistas
Encuestas
LUZ Periódico
Especiales LUZ AdN
Boletines LUZ AdN
Informes de gestión
LUZ en los medios
Opinión

 

 


 

 

 

LUZ en los medios

 

Notas relacionadas
Conozca más de...

 

 

 

Especiales LUZ AdN

 


  Entrevistas en LUZ AdN

 


 

 

 

 LUZ Periódico

 


 

Teveluz

 

LUZ Web

 

LUZ Radio

^ Subir