Hace dos años, los estudiantes de ingeniería industrial de la Universidad Francisco de Paula Santander (UFPS), Edgar Farid Carreño Flórez y Carlos Alberto Meza Barbosa, bajo la dirección del docente Gabriel Peña Rodríguez, iniciaron una travesía con su proyecto de investigación llamado “Evaluación físicoquímica, morfológica y estructural del almidón de semilla de aguacate Hass, para la elaboración de resinas biodegradables”.
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El objetivo era desarrollar almidones (producto natural de las plantas) termoplásticos modificados, sostenibles y amigables con el ambiente y de ahí, resinas biodegradables para la producción de nuevos bioplásticos y lo lograron. Todo esto desde el Semillero de Investigación en Instrumentación y Física de la Materia Condensada (Sifimac) de la UFPS.
De esta manera, los estudiantes buscan incentivar un desarrollo industrial distinto a las economías tradicionales e incorporar un marco de construcción del conocimiento de los biomateriales en la región y el país.
“En ese caso se identificaron dos problemas. Uno, el de los plásticos en general que hay una demanda muy alta, pero que afecta el medio ambiente y, el segundo, el tema de la seguridad alimentaria, porque en numerosas investigaciones se identificó que se utilizan diferentes tipos de almidones como el de la papa, la yuca, el plátano y el maíz para producir bioplásticos”, indicó Farid Carreño, integrante del proyecto.
Por esta razón, tuvieron la idea de utilizar las semillas del aguacate Hass, una fruta que abunda en Colombia, destacando que en el 2021 se produjeron 155.310 toneladas, de las cuales 99.000 fueron exportadas.
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Sin embargo, la pepa de esta fruta no había tenido un valor agregado como el que se le está dando en México, donde ya adelantan procesos para generar bioplásticos completamente biodegradables y compostables a partir de esta materia prima.
“Vimos que era un residuo aprovechable y que a través de la innovación y la investigación nosotros mismos podíamos generar esa materia prima para elaborar pajillas (pitillos), platos, vasos, entre otros elementos”, agregó Carreño.
Almidón
Los estudiantes explicaron que las semillas de la fruta las han obtenido de diferentes supermercados de la ciudad, precisando que lo primero que se extrae es el almidón, que por sus propiedades fisicoquímicas y estructurales y por sus cualidades térmicas se puede usar en la industria alimentaria para la elaboración de salsas, cremas, alimentos para bebés, sopas deshidratadas, mezclas para hornear, en repostería y en los sistemas no alimentarios para la elaboración de películas de plásticos.
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Los materiales usados para desarrollar el almidón son la semilla del aguacate, metabisulfito de sodio, hidróxido de sodio, ácido cítrico y agua.
El docente que lidera la investigación, Gabriel Peña Rodríguez señaló que estos elementos son usados para eliminar la oxidación del aguacate.
De acuerdo con los investigadores, este presenta nula toxicidad tanto oralmente como en contacto con la piel, no es cancerígeno, no es magnético, no es mutagénico, no es susceptible de emitir gases tóxicos y no es tóxico para el medio ambiente.
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“Aunque las semillas para la investigación las obtuvimos al menudeo, para pensar en un escalamiento, pues debemos hacer entrelazamientos comerciales, que haya una inversión de parte del Estado que incentive a las empresas, por ejemplo, en el tema de la exportación, que no se venda solo la fruta, sino la pulpa, para que quede el residuo que nosotros podemos aprovechar y hacer esa transición”, detalló Carreño.
De igual forma, buscan generar una cultura ciudadana, para que las familias que consuman este tipo de aguacate, conozcan el valor que tiene su semilla para el avance de los proyectos de investigación y el cuidado del medio ambiente.
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Resinas biodegradables
Luego de obtener el almidón, el siguiente paso es generar las resinas biodegradables, humectadas al 50% y desarrolladas por modificación fisicoquímica.
Esto las hace útiles en aplicaciones tecnológicas como materia prima sola o en combinación de otros compuestos, entre ellos el ácido poliláctico o el ácido polihidroxibutirato, dependiendo del tipo de funcionalidad que desee otorgarse en el desarrollo de utensilios de un solo uso como pitillos, platos, cucharas, tenedores y también películas biodegradables, bioplásticos de embalaje, recubrimientos en adhesivos para el envasado o almacenamiento de alimentos.
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Actualmente, los investigadores trabajan en la elaboración de una resina biodegradable con nanopartículas de plata, utilizadas como agentes antimicrobianos y antivirales. Estas tienen aplicación en el tratamiento de agua, la industria de pinturas, dispositivos médicos, entre otros.
“Se podrían elaborar bioplásticos con una función adicional que es matar o eliminar microbios como la Salmonela o la E. Coli, pero es algo que estamos probando”, añadieron los investigadores.
Los estudiantes han participado en diferentes ponencias nacionales e internacionales con su proyecto de investigación para optar por el título de ingenieros industriales.
Un proceso en el que siempre han estado acompañados por el profesor Gabriel, quien se ha destacado por dirigir más proyectos académicos de gran impacto en el alma máter y que lo han hecho merecedor de grandes reconocimientos.
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Los jóvenes planean poder patentar el proyecto y llevarlo a los grandes mercados nacionales e internacionales. Luego de graduarse, se espera que lleguen a México a realizar una maestría, gracias a unas becas otorgadas por su papel en la investigación.
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