jueves, 15 de diciembre de 2016

PLANTAS QUIMICAS-QUIMICOS DE PLANTAS

NUEVOS METODOS PARA OBTENER QUIMOSINA Y FURFURAL 

La quimosina es el iniciador fundamental para la elaboración de quesos. 



El furfural, es punto de partida en la elaboración de diversos productos químicos cotidianos. 



La mayoría de los quesos consumidos por los argentinos están elaborados con esta enzima naturalmente presente en  estómagos de rumiantes, pero es posible reemplazarla con vegetales modificados genéticamente. El insumo, elaborado con bacterias recombinantes (a las que se le modificaron sus genes), en la actualidad se importa. 
INDEAR

Pronto nuestro país comenzará a realizar la producción de quimosina bovina a escala industrial, utilizando plantas de cártamo transgénico diseñadas por Indear (empresa de Bioceres y el Conicet). 

Bioceres, es una empresa formada por empresarios agropecuarios en sociedad con Porta Hnos (uno de los principales accionistas de Bio4). Construyeron en Córdoba la planta fabril que se dedicará a sintetizar la quimosina a partir del cártamo modificado. 

Esta  experiencia es la primera a nivel mundial de elaboración de un insumo alimentario por medio del uso de plantas como biorreactores (molecular farming). 


Cártamo
“Las plantas presentan varias ventajas en comparación a los sistemas actuales de producción de moléculas recombinantes: muy bajo costo de producción, reducción del consumo de energía, sistema amigable con el ambiente, ausencia de patógenos y simplicidad de escalado”, explica Martín Salinas, gerente de Ingeniería y Procesos de Indear. 

Los emprendedores poseen unas 2000 hectáreas del cultivo, sembradas en diferentes provincias para asegurarse la producción ante un evento climático desfavorable. De esta manera podrían abastecer a toda la capacidad instalada anual de la planta industrial. “Cuando la fábrica esté operando a su máxima capacidad será posible abastecer toda la demanda interna de quimosina e incluso cubrir parte del mercado internacional”, explica el ingeniero Salinas. 

El uso del cártamo con el transgén de la quimosina bovina es sólo un inicio ya que existen otros proyectos de la empresa. Uno de ellos es la elaboración de enzimas para transformar la celulosa en glucosa. Se utiliza en la producción de “bioetanol” de segunda generación a partir de biomasa, (como residuos forestales o bagazo de caña). Este proceso tiene un importante desarrollo en Cuba desde hace algunos años. 

El desarrollo de Indear, estuvo presente en el Congreso Nacional CREA de septiembre 2016 en la Rural de Palermo. 


Por su parte, el FURFURAL, es un aldehído aromático de color amarillo claro que se oscurece expuesto a la luz y el aire. Tiene olor a almendras amargas. Es utilizado para producir solventes, alcoholes especiales y ácidos. 

El nuevo método de obtención, a partir de desechos de cultivos santafesinos, propone el cuidado del medio ambiente, aprovechando los residuos agrícolas que en la actualidad son quemados en gran cantidad. 

Investigadores de la Universidad Nacional del Litoral (UNL-Conicet) desarrollaron un método para obtener furfural. Este aldehído (un alcohol deshidrogenado), interviene en la producción de alcohol furfurílico, que sirve para preparar resinas y adhesivos, y ácido furoico usado en la elaboración de bactericidas, medicamentos, aromatizantes y plásticos. 



En nuestro país se obtiene como subproducto de la industria taninera, que es muy contaminante. Este nuevo proceso plantea la manera de aprovechar residuos agrícolas que son quemados, y producen gran contaminación en la atmósfera. 


Se calcula que en América se producen alrededor de 300 millones de toneladas de desechos agrícolas por año. En la Argentina se generan unos 90 millonesde los cuales el 80% corresponde a maíz y caña de azúcar. 

El producto químico de interés es la hemicelulosa presente en los vegetales junto a la celulosa y la lignina. La avena contiene 36% y las mazorcas de maíz hasta el 35% de hemicelulosa. Los dos cultivos son importantes en el litoral. 

“Hasta ahora conseguimos un rendimiento muy bueno, pero haciendo el proceso desde la segunda fase, luego de que se hace un primer tratamiento del residuo” explicó Cristina Padro, del Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica (Incape-UNL-Conicet). 

Los resultados fueron similares o mejores que los que se consiguen por medio de ácido, el método convencional por el cual se llega a un 75% de rendimiento en las tanineras. 

“En la actualidad, el furfural se produce por medio de ácido sulfúrico, que es corrosivo y contamina mucho. Además, no se hace con desechos sino que es un resultado del trabajo con taninos”, contó Padro sobre el proceso en curso. 


La idea de la investigación es llegar a desarrollar el proceso completo de producción, desde que se extrae la xilosa, que contiene entre un 25 y un 40% del peso de los residuos y que es la que sirve para extraer furfural. 

“Es una etapa que nos falta desarrollar, para lo cual utilizaremos un método de explosión con vapor de agua. Se usa presión y se descomprime, lo cual genera que las fibras se abran y liberen la xilosa, que es lo que nos interesa. Normalmente, ese proceso se hace con ácido y a altas temperaturas”, detalló Padro, integrante del Grupo de Investigación en Ciencias e Ingeniería Catalítica (Gicic). 


Cuando las fibras son sometidas al vapor se genera algo de ácido, que es propio de la planta, suficiente para realizar la primera etapa del tratamiento. Con el método que proponen se puede producir furfural más rápido, con generación de residuos, que no son tóxicos. “La forma de evitar esos desechos es trabajar con otro solvente, de manera de extraer el furfural mientras se forma. Es un solvente orgánico que se puede reciclar”, graficó la científica.


“Es un proceso que se estudia desde hace cinco años. No sabemos si se desarrolló un proceso industrial similar fuera del país. Todo apunta a una industria nueva, que aproveche todo lo que se genera o que utilice el alcohol furfurílico”, finalizó la investigadora. 

Este es  un proceso amigable con el ambiente, competitivo económicamente y que contrasta con otro que afronta grandes problemas de contaminación, que requiere de reactores especiales debido a la corrosión del ácido y que necesita del tratamiento de efluentes. 


INCAPE
El trabajo conforma la tesis doctoral de Michael Nicolás  Vanoy, cuya directora es Padro y Carlos Apesteguia, los tres pertenecientes al Gicic, un grupo de 25 personas, entre investigadores y becarios, dentro del Incape (Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica), ubicado en el Centro Científico Tecnológico (CCT) de Santa Fe.


valorsoja.com -  UNL - Facultad de Ingeniería Química- Septiembre-Octubre de 2016

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