Cáscaras de plátano, fuente de glucosa para la industria alimenticia

La cáscara de plátano está compuesta por una matriz lignocelulósica que contiene lignina, hemicelulosa y celulosa. Esta última se puede transformar en azúcares para la producción de componentes de valor agregado por fermentación.

Dado este alto potencial como materia prima para la producción de glucosa, Sergio Duque Quinaya, ingeniero Quí­mico de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, evalúo las caracterí­sticas principales de la producción a partir de la pulpa y el aprovechamiento de la cáscara como subproducto.

Además determinó los requerimientos del proceso para conseguir un producto adecuado y competitivo, con el fin de ofrecer una alternativa rentable y proporcionada para darle un valor agregado al plátano como producto agroindustrial.

Para 2018 Colombia alcanzó una producción de 3,3 millones de toneladas de plátano, representadas en 350.000 hectáreas, constituyéndose en el quinto productor del mundo. Cerca del 12 % de este producto se desaprovecha y se pierde, lo cual representa alrededor de 126.000 toneladas de almidón disponibles.

Para la investigación se utilizaron plátanos verdes, los cuales se pelaron, lavaron y molieron hasta obtener partí­culas de 1 mm. El material se expuso a ácido, ultrasonido y tratamiento térmico. "Se usó ácido sulfúrico con una concentración de 3 % en volumen, la mezcla obtenida se llevó a ultrasonido con una frecuencia de 37 KHz a 80 ºC y un tiempo de residencia de 1 hora. Este proceso permitió alcanzar conversiones de glucosa de hasta un 92 %".

Según el investigador, para este proceso se usó plátano verde por la cantidad de azúcares producidos en la cáscara en ese estado –como celulosa, hemicelulosa y almidón– ya que estos se degradan en la cáscara madura.

Para que la producción de glucosa sea viable a partir del plátano, se debe considerar el diseño de la adecuación de la materia prima. "De esta etapa dependen pérdidas por transporte, almacenamiento, pelado y molienda, además de la disponibilidad de material para la etapa de transformación", señala el ingeniero Duque.

Viabilidad del proceso

Evaluar la adecuación implica ahorros por toma de decisiones tanto en el requerimiento de refrigeración del plátano como del personal necesario y los volúmenes de agua a utilizar. En general, se desea manejar tres escalas para producir glucosa: 1, 5 y 25 toneladas mensuales, esto en función de la demanda regional de glucosa.

La importancia de determinar la cantidad de materia prima a transportar para cada escala radica en la necesidad de incluir el vástago, evaluar la disponibilidad de material y el número de zonas disponibles para el abastecimiento del plátano.

"Por otra parte, evaluar el almacenamiento indica la pérdida por degradación del material y los costos por adopción de refrigeración. La consideración del pelado y el lavado muestra la cantidad de personal y de material disponible en función del tiempo para la siguiente etapa de molienda, en la cual se consideran los equipos y capacidades a nivel industrial, al igual que el consumo energético y los costos correspondientes", detalla el investigador.

Colombia, gran importador

En 2018 en paí­s importó glucosa por un valor de 3,5 millones de euros y un promedio de 5.500 toneladas/año los últimos 2 años, y solo se exportaron 58 toneladas por un valor de 52.000 dólares. Los aranceles para la importación de glucosa son del 20 %.

La glucosa se puede obtener por la transformación bioquí­mica del almidón u otros carbohidratos. Dentro de los productos agroindustriales con mayor cantidad de almidón en Colombia se encuentra el plátano.

La cantidad de plátano de segunda producido lo ubica como potencial materia prima para la producción de glucosa sin afectar el principio básico de seguridad alimentaria, ya que se puede transformar un producto agroindustrial básico en productos alimenticios de valor agregado por diferentes ví­as, tanto bioquí­micas como quí­micas teniendo como columna vertebral la producción de glucosa.

En promedio, el costo de producción de cada plátano ronda los 300 pesos para grandes zonas de producción, lo que muestra una ventana de costos manejable y que beneficia el proceso de producción de glucosa si la demanda de materia prima es considerable.