Valorización de excedentes de la producción de melones de la provincia de San Juan mediante la producción de bioetanol y pectina

Abstract

La escasez de las reservas de petróleo a nivel mundial y la fuerte dependencia del combustible fósil ha conducido a buscar nuevas fuentes de energías renovables sostenibles a largo plazo (Zabed y col., 2014). La quema de combustibles derivados del petróleo genera emisiones de gases de efecto invernadero siendo los responsables directos del calentamiento global (Naik y col., 2010). La conversión de biomasa vegetal a biocombustibles representa una opción viable para mitigar las emisiones de dichos gases. El bioetanol es visto como una buena opción, ya que puede ser obtenido a partir de diversas biomasas y tecnologías de conversión (Balat y col., 2008). Este biocombustible puede ser mezclado con naftas en los vehículos tradicionales, sin alterar el funcionamiento del motor y reduciendo la emisión de gases. Entre los inconvenientes derivados del uso de este tipo de biomasa, se encuentran el elevado costo de las materias primas, ya que las mismas están ligadas al mercado alimentario, y la competencia por las fuentes de alimentos. En los últimos años se ha volcado el interés en los descartes agroalimentarios, ya que no pueden ser comercializados ni usados para su procesamiento industrial, además son de muy bajo costo y generalmente se generan en grandes volúmenes y su disposición final ocasiona una importante contaminación ambiental, presentándose como alternativa para la producción de bioetanol de segunda generación. Actualmente en Argentina, no existen instalaciones industriales que aprovechen residuos para la elaboración de etanol, ya que toda la producción existente utiliza como materia prima maíz y jugos de la caña azúcar, donde se extrae el azúcar y la melaza, para producir alcohol etílico y bioetanol. El melón es uno de los principales cultivos hortícolas de la Provincia de San Juan, siendo uno de los más altamente afectados por la crisis de rentabilidad hortícola desde fines de los años 90 hasta la actualidad. Se cultiva desde hace más de 90 años, en los departamentos de Sarmiento, San Martín, Pocito y 25 de Mayo, siendo el primero el que produce más del 50% de este fruto, y constituye la zona que originó la amplia reputación del ?Melón de San Juan? en el mercado nacional. Durante la temporada 2018-2019, fuentes oficiales del Ministerio de la Producción del departamento Sarmiento, indicaron que se cultivaron cerca de 400 hectáreas de melón, representando unas 8.000 toneladas anuales. Aproximadamente, entre el 20 y el 30% de la producción de melones se desecha en cada temporada como consecuencia de una baja demanda, calidad insuficiente del fruto para su consumo en fresco, inexistencia de desarrollos a nivel provincial y nacional para su industrialización, sumado a los elevados costos de flete e insumos de comercialización, generando pérdidas económica importantísima para los productores. La inquietud de los sectores involucrados en la producción de melones (productores, gobiernos municipales y provincial) ha llevado a la búsqueda de alternativas que puedan valorizar los excedentes desechados mediante la obtención de otros productos. Entre estas alternativas se encontraron como posibles la generación de bioetanol, por un lado, y la extracción de pectina, por el otro. La pectina es un polisacárido, que se encuentra en la laminilla media y en las paredes celulares de las plantas y principalmente en sus frutos (Wai, Alkarkhi, y Easa, 2009), despierta gran interés ya que puede obtenerse a partir de melones. Posee una amplia variedad de aplicaciones en la industria alimentaria y farmacéutica, lo que ha llevado a incrementar su consumo en todo el mundo y su demanda se encuentra en crecimiento permanente. Esta tesis doctoral planteó como hipótesis que es posible obtener alternativas de valorización de los excedentes de la producción de melón que son descartados anualmente, mediante su uso para la obtención de bioetanol de segunda generación y de pectina, dos productos de gran demanda nacional y mundial. Para el bioetanol, aplicando pretratamientos fisicoquímicos, hidrólisis enzimática y fermentación alcohólica, y para la pectina, procesamiento de la cáscara y semilla mediante extracción ácida. Todo esto, aplicando planes experimentales y métodos estadísticos para determinar las condiciones óptimas que maximicen el rendimiento de estos productos. Estos estudios son considerados relevantes y originales para el sector productivo frutihortícola de la Provincia de San Juan puesto que sus resultados aportan datos para el diseño de procesos a mayor escala, generando expectativas positivas en los sectores de interés.