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Un estudio demuestra los beneficios económicos y medioambientales si se dota de valor a los restos de la vinificación

Generar riqueza a partir de los residuos del vino

Anna León23/02/2012

23 de febrero de 2012

Nuestro país, segundo productor mundial de vino, produce entre 30 y 50 millones de hectolitros anuales. Hablamos pues, de cifras nada despreciables, si tenemos en cuenta que la producción de vino representa cerca del 10% de la actividad agrícola española. Desde la vendimia hasta el embotellado final, se generan casi 18 millones de m3 al año de residuos provenientes del vino. ¿Qué hacer pues con esta cantidad ingente de restos de la vinificación? Un equipo multidisciplinar de las universidades de Vigo y Santiago de Compostela refleja en un estudio los beneficios económicos y medioambientales que se obtienen a partir de la revalorización de los subproductos del vino. Rosa Devesa, investigadora y profesora del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Vigo, nos los explica, paso a paso.
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Foto: A. Feldmann.

“La revalorización de los subproductos del vino surge de la necesidad de hallar una alternativa viable, desde el punto de vista económico, para la eliminación de estos residuos. Se busca así que esta industria dé lugar, en un futuro, a la creación de nuevos productos industriales”. De ahí, el propósito principal de esta investigación sobre aprovechamiento de los restos de vinificación, según Rosa Devesa, investigadora y profesora del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Vigo. Según el estudio de un equipo multidisciplinar de las universidades de Vigo y Santiago de Compostela, los biorresiduos producto de la fabricación del vino constituyen una fuente de compuestos químicos que, puestos en valor, podrían ejercer un impacto económico positivo. “La producción de vino es una de las actividades agrícolas y económicas más importantes del mundo, y supone en torno al 10% de la producción agrícola total en nuestro país. España se halla entre los países con mayor producción mundial y se estima que se generan en torno a dieciocho millones de m3 al año de residuos relacionados con la elaboración de vino”, añade.

La revista 'Waste Management' se ha hecho eco de algunas de las alternativas estudiadas por el grupo de investigación de la Universidad de Vigo, coordinado por la profesora Ana Belén Moldes, y que se dedica principalmente a la obtención de biosurfactantes utilizando como fuente de carbono los azúcares extraídos de los residuos del vino. Además, se recogen otras investigaciones realizadas también por otros investigadores del departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Vigo como, por ejemplo, los resultados de la investigación del profesor José Manuel Domínguez que estudia la obtención de ácido tartárico a partir de los fangos generados en la industria vitivinícola. En el mismo departamento también destaca la línea de investigación coordinada por la profesora Herminia Domínguez González dedicada a la obtención de compuestos antioxidantes a partir, por ejemplo, del bagazo de uva.

“La producción de vino representa el 10% de la producción agrícola total en nuestro país. España genera en torno a 18 millones de m3 al año de residuos relacionados con la elaboración de vino”

“Prácticamente se puede obtener beneficio de casi todos los residuos de la industria vitivinícola”

La elaboración de vino produce diferentes tipos de residuos con altos contenidos en compuestos biodegradables. Éstos últimos proceden de restos vegetales derivados de las uvas sin pepitas, sedimentos que se obtienen durante el proceso de ‘clarificación’, el bagazo de la uva presionada (residuo que se obtiene al sacarle el jugo) y los posos obtenidos en los distintos procesos de decantación. El propósito del estudio es trasladar dichos residuos a un terreno económico que permita obtener dividendos. “En el artículo que hemos publicado en 'Waste Management' evaluamos los costes asociados a la eliminación de los residuos producidos por la industria vitivinícola, y hacemos una revisión de las alternativas disponibles para convertir estos residuos en productos biotecnológicos de valor industrial”, especifica Rosa Devesa. Y continúa: “Para que te hagas una idea, a partir de los azúcares presentes en los residuos del vino (bagazo, brotes de sarmiento y posos) se pueden conseguir, mediante procesos biotecnológicos, aditivos como el ácido láctico, muy utilizado en la industria alimentaria, xilitol, también empleado como edulcorante con bajo poder calorífico en alimentación, o biosurfactantes, entre otros”.

La investigadora de la Universidad de Vigo hace mención especial de éstos últimos, los biosurfactantes, detergentes biodegradables que se pueden emplear “para la biocorrección de aguas o suelos contaminados con hidrocarburos sustituyendo a otros detergentes no biodegradables como el dodecil sulfato sódico, más conocido como SDS”. En la actualidad, y según la investigadora, existen pocas industrias dedicadas a la obtención de biosurfactantes a nivel mundial, por lo que el precio de éstos es muy elevado, lo que obstaculiza su uso en aplicaciones de interés, como la eliminación de vertidos tóxicos. “Por ejemplo, 50 miligramos de surfactina, uno de los pocos biosurfactantes comerciales que existen, tienen un precio de aproximadamente 900 euros. En este sentido, lo que pretendemos es rebajar el coste de los biosurfactantes utilizando como fuente de carbono y nutrientes residuos procedentes de la industria vitivinícola para que así se puedan adquirir a precio más reducido. Ello facilitaría su uso en aplicaciones en las que, hoy en día, no son viables”.

“A partir de los azúcares presentes en los residuos del vino se pueden conseguir aditivos como el ácido láctico, xilitol, ambos muy empleados en la industria alimentaria, o biosurfactantes, entre otros”
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Para aprovechar los residuos vinícolas, el proceso es el siguiente. En primer lugar, las podas de sarmiento se someten a un proceso de molienda. Una vez molidas, tal y como muestra la imagen, se introducen dentro de un reactor durante 15 minutos a 130 ºC, dando inicio a la fase de hidrólisis ácida del sarmiento (3% H2SO4, es decir, ácido sulfúrico, y relación líquido/sólido 8:1 g/g).

Igualmente, el bagazo y las semillas son ricos en compuestos fenólicos, con propiedades antioxidantes, y la vinaza –vino resultante de los últimos posos– contiene ácido tartárico que se puede extraer y comercializar. “En nuestro grupo de investigación –añade– se está desarrollando una línea de investigación coordinada por el profesor José Manuel Cruz destinada a la incorporación de estos antioxidantes a plásticos, para así aumentar la vida útil de los alimentos utilizando envases activos que incorporan compuestos naturales”. Otras aplicaciones sugeridas, por parte de los investigadores, para dotar de valor a los restos de la vinificación incluyen el uso de los posos como nutrientes o el compostaje de los residuos, ya que éstos constituyen, en la mayoría de los casos, un abono orgánico de alto valor agronómico.

En resumen, se “puede obtener un beneficio de casi todos los residuos de la industria vitivinícola”, en opinión de Rosa Devesa. Sin ir más lejos, los viticultores compran ácido tartárico sintetizado químicamente para corregir la acidez del vino, desconociendo que los fangos de sus bodegas tienen una gran cantidad de este ácido, presente de forma natural en la uva. Un acido tartárico que se puede extraer y añadir al vino para corregir su acidez, reemplazando a otros compuestos de origen no natural.

“Los viticultores compran ácido tartárico sintetizado químicamente para corregir la acidez del vino, desconociendo que los fangos de sus bodegas tienen una gran cantidad de este ácido”
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La imagen muestra fracción celulósica (sólida) y hemicelulósica (líquida) de las podas de sarmiento, finalizado el proceso de hidrólisis.

Un gran potencial, todavía por explotar

Durante los últimos años, el bajo precio de la tasa de retirada de residuos provocó que en nuestro país, los desechos de la vinificación fueran seis veces superiores a los generados en Francia o Italia, países que junto al nuestro encabezan el ranking mundial de producción. Los 18 millones de m3 de residuos actuales, obligan a replantearse muchas cosas. Y así lo resume Rosa Devesa: “El trabajo estudia el problema legal que suponen los vertidos incontrolados de residuos de la producción del vino, y propone métodos –con base biotecnológica– para eliminarlos y revalorizarlos, consiguiendo así transformar un problema en una ventaja”. Para la investigadora la revalorización de los residuos supone un beneficio inmediato para los productores de vino, al evitarse los costes asociados a su eliminación. Además, recalca que a partir de un mismo residuo se pueden obtener varios productos de valor industrial. Es decir, que la revalorización se puede adecuar a las necesidades del mercado. Es el caso del bagazo de uva, del que se consiguen diversos tipos de antioxidantes. “Una vez extraídos, se pueden fraccionar los azúcares del bagazo para obtener xilitol (utilizando la levadura Debaryomices hansenii) o ácido láctico o biosurfactante (mediante bacterias lácticas). Por lo tanto, una vez optimizado el proceso, éste debería ser mucho más rentable que pagar por deshacerse de los residuos”, concluye.

“La revalorización de residuos puede encarecer el producto final aunque, como contrapartida, la adopción de medidas pro-medioambientales cuenta con la aceptación inmediata del consumidor”
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L pentosus CECT-4023 T (ATCC-8041) utilizado en la producción biotecnológica de ácido láctico y biosurfactantes. Se obtiene de los licores hemicelulósicos provenientes del sarmiento, una vez filtrados y neutralizados.  

A pesar de lo obvio de esta investigación, en la actualidad aún no existe ninguna empresa –dentro y fuera de nuestro país– que explote estos residuos para obtener compuestos biotecnológicos de valor industrial. “Es una lástima que no exista la inversión suficiente por parte de las empresas, para poner en práctica este tipo de procesos e iniciar una línea pionera. En los próximos años, seguramente presenciaremos un crecimiento en la implantación de procesos biotecnológicos a nivel industrial, que permitan obtener compuestos biodegradables y ecológicos en detrimento de los productos sintetizados químicamente”, puntualiza Devesa. Para que esto sea así, los investigadores sugieren proseguir con la búsqueda de sustratos renovables y económicos que reduzcan los costes de producción, como los residuos procedentes de la industria vitivinícola. La inversión necesaria también es una incógnita, ya que depende del número de procesos a implantar. Lo aconsejable sería el desarrollo de un estudio de mercado que determine los productos que podrían alcanzar mayor cuota de mercado. “Cabe destacar que la revalorización de residuos puede encarecer el producto final aunque, como contrapartida, la adopción de medidas pro-medioambientales cuenta con la aceptación inmediata del consumidor, una gran ventaja para la comercialización del producto”.

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Proceso fermentativo llevado a cabo con bacterias lácticas y licores hemicelulósicos procedentes del sarmiento para la obtención de ácido láctico y biosurfactantes.

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