CODIGO PROYECTO RETOS COLABORACION: RTC-2015-3652-5

Desde hace varias décadas la utilización y aprovechamiento de los residuos agroindustriales han sido un foco de atención en las investigaciones de varios biotecnólogos a escala mundial, debido a que parte de los constituyentes de estos residuos pueden ser materia prima para la generación de diversos productos de interés. Además, se suma la prioridad de utilizar los residuos para reducir el impacto ambiental que ocasiona su gestión y contribuir a la sostenibilidad del medio.
La tendencia mundial indica un notable crecimiento de la generación de residuos, derivado del incremento en la generación de productos comercializables. Dentro de las materias primas de la industria alimentaria, las frutas y vegetales se caracterizan por ser las que mayores residuos generan. Estos subproductos contienen valiosas sustancias como azúcares, ácidos orgánicos, sustancias colorantes, proteínas, aceites y vitaminas, entre otras que pueden ser de interés en las industrias alimentarias, farmacéuticas, químicas y de cosmética, fundamentalmente.

El presente proyecto tiene como objetivo general el desarrollo de nuevos procesos químicos y biotecnológicos para revalorizar los residuos de fruta, aportándoles valor añadido mediante la obtención de un compuesto de tipo dialdehído para su aplicación en el curtido de pieles, como alternativa de los productos de curtido actuales.
El sector del curtido de pieles aún es muy dependiente de las sales de cromo, que representan el 80% de la producción total de cueros en el mundo. Este proceso de curtido por sales de cromo lleva asociado un importante impacto medioambiental por la generación tanto de residuos líquidos (taninos, sulfuros, cloruros, etc.) procedente de las grandes cantidades de agua necesarias en todas sus etapas, como residuos sólidos (cromatos).
Una de las alternativas más utilizadas y la más eficiente en el precurtido wet-white es el glutaraldehído, sin embargo, no es suficiente este tratamiento solo, y consecuentemente siempre necesita una etapa de recurtido y engrase. Además da al cuero un claro matiz amarillento, por lo que el producto no puede ser recomendado para blanco. Actualmente este glutaraldehído se obtiene por vía química por la oxidación de materiales de origen fósil implicando una alta huella de carbono y una fuerte dependencia a un recurso limitado, y en origen caro.

Así pues, la obtención de un agente curtiente mejorado procedente de la revalorización de residuos de fácil acceso permitirá reducir la huella de carbono y reducir la contaminación generada por el uso de las sales de cromo, así como una mejora de las propiedades de la piel una vez curtida (coloración, blandura, etc.).

En relación con el proyecto a desarrollar, es conocido que dialdehídos y oxoaldehídos de hexosas o pentosas así como el 2,5-diformilfurfural, pueden ser sintetizados a partir de monosacáridos. Una posible fuente de monosacáridos son las empresas de zumo de frutas donde se obtienen como residuos. Dichos productos disponen de dos grupos carbonilo como el glutaraldehído y, por tanto, con posibles aplicaciones en el curtido de pieles.
A partir de los compuestos, galactosa y fructosa, se estudiarán y desarrollarán las diferentes rutas sintéticas mediante procesos químicos y enzimáticos para la obtención de compuestos dicarbonílicos y se estudiará su aplicabilidad como agentes curtidores y su potencial como sustitutos del glutaraldehído. Además se analizará y determinará su viabilidad técnico-económica, evaluando costes de operación y escalabilidad industrial. Finalmente se validará el producto desarrollado a nivel de planta piloto, su aplicación sobre pieles y la caracterización de los nuevos cueros.
Desde un punto de vista sintético, este estudio presenta un carácter innovador puesto que tanto la bibliografía como la experiencia en este campo, especialmente por vía enzimática, son muy limitadas. Desde el punto de vista de escalado del proceso se optimizarán las condiciones de operación en el proceso de curtido, con la finalidad de reducir el impacto medioambiental del proceso de curtido de la piel, tanto por lo que se refiere al curtido propiamente dicho (aguas residuales, gases emitidos, procesos y productos utilizados), como a las propiedades del cuero final.
El Curtido es un sector industrial de gran tradición en España, que desde unos inicios totalmente artesanales, ha evolucionado progresivamente hasta alcanzar en el presente un alto grado de tecnificación. En el mercado existe una demanda creciente de cueros sin metales especialmente para el sector de tapicería para el automóvil. Asimismo, firmas importantes imponen cada vez más presión por la fabricación de artículos ecológicos. Existe, por tanto, un importante mercado potencial, si bien depende básicamente de las propiedades del cuero final, así como del coste final del proceso de curtido.
Con el desarrollo del presente proyecto se obtendrá un nuevo curtiente que mejorará las propiedades finales del curtido frente al glutaraldehído actual, mucho más ecológico y a un precio más económico y competitivo.