- Por Carolina Astudillo, Investigadora Asociada Proyecto R23F0004 — Pontificia Universidad Católica de Valparaíso.
En los últimos años, la bioeconomía circular se ha consolidado como una de las principales estrategias para avanzar hacia sistemas productivos más sostenibles. Su premisa es tan atractiva como necesaria: transformar residuos biológicos —especialmente aquellos provenientes de la agroindustria— en nuevos productos de valor, desde ingredientes funcionales hasta compuestos bioactivos utilizados en alimentos, cosméticos o en la industria farmacéutica.
Al pensar en este tipo de innovación, la biotecnología suele ocupar un lugar privilegiado. Las bioconversiones (enzimas y fermentaciones) son fundamentales para alcanzar el objetivo tecnológico de obtener moléculas de interés a partir de matrices vegetales. Sin embargo, con frecuencia queda en segundo plano el cómo recuperar esas moléculas desde las mezclas multicomponentes y complejas que se generan durante el proceso. Situación que desafía la viabilidad de la valorización de residuos agroindustriales, si no se ha tenido en consideración una pieza fundamental de todo proceso: la ingeniería de separaciones.
Una vez que se logra producir o liberar una molécula de interés, comienza una de las etapas más complejas del proceso: su recuperación, purificación y concentración. Este conjunto de operaciones se conoce en ingeniería de procesos como downstream processing, constituye uno de los pilares —muchas veces silencioso— de la industria.
El downstream se basa mayoritariamente en tecnologías bien conocidas, entre ellas operaciones como filtración, centrifugación, precipitación, extracción líquido-líquido, ultrafiltración o cromatografía. Se trata de tecnologías robustas, confiables y ampliamente probadas, utilizadas desde hace décadas en sectores como la industria farmacéutica o alimentaria. Sin embargo, que sean conocidas no significa que su implementación sea trivial. Por el contrario, su integración eficiente dentro de procesos de valorización de residuos agroindustriales plantea desafíos técnicos y económicos considerables.
Diseñar un sistema de separación eficiente requiere comprender en profundidad la naturaleza de las matrices vegetales y su variabilidad, y adaptar las operaciones unitarias para trabajar con ellas. Además, las etapas de recuperación y purificación pueden representar una fracción significativa del costo total de producción. Debiendo incorporarse desde las primeras fases de investigación y desarrollo.
De hecho, muchas iniciativas de valorización logran demostrar su potencial a escala de laboratorio, pero enfrentan dificultades significativas cuando intentan escalar hacia niveles piloto o industriales de forma económicamente viable. Por ejemplo, la extracción de compuestos fenólicos, que pueden tener propiedades como antioxidantes, neuroprotectoras y antimicrobianas, desde una matriz vegetal, siempre será necesario realizar una clarificación. Su objetivo es eliminar restos de material celulósico y proteínas, como primer paso para conseguir la purificación de los compuestos bioactivos. Muchas veces, se subestima la dificultad de realizar una clarificación que permita obtener los rendimientos necesarios, para que tenga potencial de escalamiento.
La transición hacia modelos productivos circulares no depende únicamente de identificar el potencial uso de las moléculas presentes en las matrices vegetales de los residuos agrícolas, sino sobre todo de desarrollar sistemas tecnológicos capaces de recuperarlas de manera eficiente, sostenible y económicamente viable, tal como se busca desarrollar en el proyecto ANID de Fortalecimiento de Centros Regionales R23F0004.
En ese sentido, reconocer el rol estratégico de la ingeniería de separaciones no es solo una cuestión técnica. Es una condición necesaria para que muchas de las promesas de la bioeconomía puedan materializarse fuera del laboratorio.
Equipo Prensa
Portal Agro Chile
