Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
IV INTERNATIONAL SEMINAR              on Biopolimers and sustainable CompositesMaterials from renewable sources.          ...
Materiales de fuentes renovables.Aprovechamiento de residuos de la industria agroalimentaria                              ...
Introducción:-ainia Centro Tecnológico-Infraestructuras
centro tecnológico al servicio de la industria                             ainia          Centro tecnológico al servicio d...
centro tecnológico al servicio de la industria       ainia se creó en 1987 promovido por el IMPIVA y un grupo de empresas ...
una organización con capital humano, recursos técnicos e infraestructuras  Capital humano    190 profesionales .    70 % d...
respuestas eficaces para la empresa         la actividad de ainia: diferentes tipologías de servicio todas                ...
Infraestructuras: UNIDAD DE BIOPRODUCCIÓN                        PLANTA PILOTO DE BIOPRODUCCIÓN                           ...
Fuentes renovables:-Residuos I.A. = UPSTREAM-Microorganismos clave =BOPRODUCCIÓN-Productos =DOWNSTREAM=BIOPOLÍMEROS
FUENTES RENOVABLES                         FUENTES RENOVABLES:Residuos I.A = UPSTREAMGeneración de efluentes en industrias...
FUENTES RENOVABLES              Fuentes renovables: residuos y microorganismos        Microorganismos para producción de b...
FUENTES RENOVABLES                        Fuentes renovables: residuos y microorganismos                                  ...
¿CÓMO?-Etapas proceso Bioproducción
¿CÓMO?               Etapas de un Proceso de BIOPRODUCCIÓN    Esquema general de un proceso microbianos a escala industria...
¿CÓMO?                Etapas de un Proceso de BIOPRODUCCIÓN     UPSTREAM                  • Efluentes con alta carga orgán...
¿CÓMO?                        Etapas de un Proceso de BIOPRODUCCIÓN                 •Preparación de                       ...
¿CÓMO?                      Etapas de un Proceso de BIOPRODUCCIÓN                                            Recuperación ...
¿POR QUÉ?-Sostenibilidad vs viabilidad industrial-Tendencias: Proyección de mercado-Integración en procesos industriales:B...
¿POR QUÉ ?             Sostenibilidad vs Viabilidad industrial                                                       19/22
¿POR QUÉ ?                 Sostenibilidad vs Viabilidad industrial     TENDENCIAS: SINERGIAS. CONCEPTO DE BIOREFINERÍA    ...
¿POR QUÉ ?                           Sostenibilidad vs Viabilidad industrial           ADEMÁS DE MINIMIZAR LA CONTAMINACIÓ...
Datos de contacto                       Gracias por su atención           ainia, centro tecnológico           Parque tecno...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Materiales de fuentes renovables. Aprovechamiento de resíduos de la industria agroalimentaria

15,168 views

Published on

Published in: Technology, Business
  • Be the first to comment

Materiales de fuentes renovables. Aprovechamiento de resíduos de la industria agroalimentaria

  1. 1. IV INTERNATIONAL SEMINAR on Biopolimers and sustainable CompositesMaterials from renewable sources. ainiaUse of waste from the food industry Centro tecnológico Materiales de fuentes renovables. Aprovechamiento de resíduos de la industria agroalimentaria Mercedes Villa-Carvajal mvilla@ainia.es Biotechnology Researcher, Head of Bioproduction Pilot Plant
  2. 2. Materiales de fuentes renovables.Aprovechamiento de residuos de la industria agroalimentaria Indice Introducción •ainia Centro Tecnológico 2011 •Capacidades e infraestructuras: Planta piloto de Bioproducción Fuentes renovables: Residuos de la industria agroalimentaria y microorganismos •Residuos I.A. = UPSTREAM •Microorganismos clave =BOPRODUCCIÓN •Productos =DOWNSTREAM=BIOPOLÍMEROS ¿CÓMO? •Etapas del proceso de Bioproducción ¿POR QUÉ? Sostenibilidad vs viabilidad industrial •Tendencias: Proyección de mercado •Integración en procesos industriales: BIOREFINERY 2/22
  3. 3. Introducción:-ainia Centro Tecnológico-Infraestructuras
  4. 4. centro tecnológico al servicio de la industria ainia Centro tecnológico al servicio de la industria nuestra misión es participar activamente en la consecución de la excelencia de las empresas a través de la innovación, anticipándonos a las exigencias de la sociedad y configurándonos como una organización de profesionales reconocida como colaborador cualificado y comprometido ainia figura inscrita con el número 3 en el Registro de Centros de Innovación y Tecnología 4/22 (C.I.T.)
  5. 5. centro tecnológico al servicio de la industria ainia se creó en 1987 promovido por el IMPIVA y un grupo de empresas para fomentar la I+D+i y alcanzar así una mayor competitividad en el sector más de 1.100 asociados y 1.400 clientes de todos los sectores alimentarios y de otros afines. 20 años de experiencia, crecimiento sostenido y superación constante. una filosofía de trabajo orientada a la empresa investigación aplicada, actuaciones orientadas a dar soluciones a medida. equipos multidisciplinares para dar respuestas globales. escuchamos al mercado, nos comprometemos y asumimos riesgos tecnológicos. 5/22
  6. 6. una organización con capital humano, recursos técnicos e infraestructuras Capital humano 190 profesionales . 70 % doctores y titulados universitarios. 30 % técnicos formación profesional. formación continua en los mejores centros y universidades del mundo. formación multidisciplinar, más de 21 disciplinas diferentes. Instalaciones y recursos técnicos 12.000 m2 de instalaciones con los más avanzados equipos técnicos. 16 plantas piloto, 3 laboratorios, 1 laboratorio de seguridad clase III, salas de formación y organización de eventos. Inversión media anual en infraestructuras de 10 % del total de ingresos. Sede central en Valencia y delegaciones en Alicante, Barcelona, Madrid, Sevilla y Vigo. 6/22
  7. 7. respuestas eficaces para la empresa la actividad de ainia: diferentes tipologías de servicio todas orientadas a aportar valor a la empresa • los Proyectos de I+D: objetivo prioritario. • asistencias tecnológicas: soluciones rápidas y eficaces. • servicios analíticos: referencia en el sector. • compromiso con la formación. • ainia en el mundo: asesoramiento técnico y proyectos en cooperación. • Consumolab: primer laboratorio en España especializado en el estudio del comportamiento y preferencias del consumidor utilizando el análisis sensorial. • Altex: empresa de base tecnológica pionera en la tecnología de fluidos supercríticos. 7/22
  8. 8. Infraestructuras: UNIDAD DE BIOPRODUCCIÓN PLANTA PILOTO DE BIOPRODUCCIÓN Resources & Facilities UNIDAD DE BIOPRODUCCION• Equipos de fermentación DCU-3 multicuba/2,5 y 10L). 5 cabinas indep.• Equipo filtración tangencial pequeños volúmenes• Equipo de filtración tangencial piloto• Liofilizador• Spray drying y equipos Gas y RESS FSC• Salas blancas GMP, SAS, Zona técnica 200m2• Sistema de bioproducción integral: upstream, Fermentador gran volumen (300L) y downstreamZONA UBICACIÓN DESCRIPCIÓN EN PLANTA01 Piso inferior Zona de vestuario02 Piso inferior SAS materiales03 Piso inferior Almacén medios y reactivos04 Piso inferior Sala Fermentación gran volumen 300L Recuperación-Purificación05 Piso inferior Sala de limpieza y almacén limpio06 Piso inferior SAS materiales07 Piso inferior Zona de autoclavado de residuos08 Piso inferior Servicios auxiliares09 Piso superior Sala de Fermentación pequeño volumen Recuperación-Purificación 8/22
  9. 9. Fuentes renovables:-Residuos I.A. = UPSTREAM-Microorganismos clave =BOPRODUCCIÓN-Productos =DOWNSTREAM=BIOPOLÍMEROS
  10. 10. FUENTES RENOVABLES FUENTES RENOVABLES:Residuos I.A = UPSTREAMGeneración de efluentes en industrias agroalimentarias Ejemplos de subproductos Industriales, productos Alternativas para la gestión y Intermedios y efluentes: valorización de efluentes: • Aguas de limpieza en • Depuración química, física y industrias de procesado biológica para la reducción de la carga contaminante de vegetales, vinos, mostos, etc. • Filtración por membranas para • Zumos, melazas, jarabes el tratamiento y la recuperación de compuestos de interés • Residuos de cultivos vegetales • Obtención de compuestos de • Subproductos de interés a través de procesos reacciones orgánicas microbianos • Sueros lácteos 10/22
  11. 11. FUENTES RENOVABLES Fuentes renovables: residuos y microorganismos Microorganismos para producción de biopolímeros MICROORGANISMOS: FUENTES RENOVABLES Para la obtención de biopolímeros se pueden utilizar microorganismos tan diversos como bacterias acido lácticas y microalgas ricas en polisacáridos. Lactobacillus delbruecki Ácido láctico PLAs Lactobacillus rhamnosus Alcalígenes eutrophus PHBs Azotobacter vinelandii Polisacáridos Chlorella pyrenoidosa 11/22
  12. 12. FUENTES RENOVABLES Fuentes renovables: residuos y microorganismos EJEMPLO DE PRODUCTO: ÁCIDO LÁCTICO MATERIA PROCESO FERMENTATIVO RENDIMIENTO PRIMA Glucosa: 10-60 g de glucosa 89-90% 0.74-0.9 g de láctico/ g MEDIOS F de N: aprox 25 g/L de glucosa SINTÉTICOS Tiempo : 48-72 h Lactobacillus casei, pH: 6 Lactobacillus delbrueckii y Lactobacillus salivarus. H de C: 51 % de azúcares 46-80-85%: L. delbrueckii MELAZAS F de N: 69 g/L Utilizando pretratamientos Tiempo: 2 y 5 días como ácido sulfúrico y calor pH: 6 (60ºC): 96%: L. delbrueckii ATCC 9649 H de C: 50 g/L glucosa (madera) HIDROLIZA F de N: 15 y 60 g/L (licor de maíz) 93 %: Enterococcus faecalis RKY1 DOS Tiempo: 60 h VEGETALES pH: 6 H de C: 62 g/L lactosa 50%: L. delbrueckii: 30 g/L de SUERO DE F de N: 9 g/L de proteínas Láctico, pH: 5.3 LECHE Tiempo: 2 y 5 días 88.7% L. bulgaricus: 55 g/L pH: 6APLICACIONESADITIVO EN AGROALIMENTACIÓN (refrescos, zumos de frutas y cárnico-curados)SUSTRATO EN REACCIONES DE POLIMERIZACIÓN: POLILACTATOS (PLA). Films de envases y fibras biodegradables.ETIL-LACTATOS: Alternativa biodegradable frente a los solventes orgánicos de PINTURAS Y ADHESIVOS.Pueden reemplazar a solventes clorados en un 80% de sus aplicaciones habituales. 12/22
  13. 13. ¿CÓMO?-Etapas proceso Bioproducción
  14. 14. ¿CÓMO? Etapas de un Proceso de BIOPRODUCCIÓN Esquema general de un proceso microbianos a escala industrial • Acondicionamiento de la materia prima procedente del proceso UPSTREAM productivo (filtración de sólidos, dilución, ajuste de pH, etc) • Preparación del inóculo (aislamiento y selección de microorganismos, necesidades de nutrientes) • Metabolización de la materia prima por parte de losFERMENTACIÓN microorganismos y formación de compuestos de interés • Control de parámetros de operación (pH, caudal de oxígeno, temperatura, tiempo fermentación, etc.) • Recuperación del producto o productos de interésDOWNSTREAM (centrifugación, filtración, purificación, etc.) 14/22
  15. 15. ¿CÓMO? Etapas de un Proceso de BIOPRODUCCIÓN UPSTREAM • Efluentes con alta carga orgánica. • Variabilidad de los efluentes generados por la industria agroalimentaria en cuanto a composición, propiedades físicas y caudales. • Estacionalidad, fuerte carácter estacional que altera la composición química (pH, CC, CN, etc), parámetros físicos (densidad, viscosidad) y la microbiota presente. • Presencia de sustancias tóxicas. • Presencia de diversa microbiota autóctona especifica y variable. Necesidad de un estudio de adaptación del proceso fermentativo a las necesidades de cada empresa y a lo largo de su ciclo productivo. Necesidades del estudio del proceso productivo: •Estudio de corrientes de proceso y caracterización de efluentes= HOMOGENEIZAR •Modelización de efluentes y estimación de su influencia sobre el proceso fermentativo. 15/22 •Adaptación al proceso y del proceso.
  16. 16. ¿CÓMO? Etapas de un Proceso de BIOPRODUCCIÓN •Preparación de inóculos •Adecuación de Selección de especies especies a medios de productoras de compuestos de cultivo sintéticos alto valor añadido •Adecuación de FERMENTACIÓN especies a medios de cultivo de bajo coste (melazas) •Selección en base a aptitud como microorganismo industrial y producción de compuestos de alto valor Bioproducción en condiciones Monitorización y escalado de la •Monitorización de los controladas bioproducción cultivos mediante métodos directos (turbidez, densidad•Pretratamiento: óptica) e indirectosinóculos y medio (correlación cinéticade cultivo microbiana con cantidad•Estudios de de pigmentos pormixotrofía (ciclos espetrofotometría)luz/oscuridad) •Estequiometría del•Estudios crecimiento microalgalheterotrofía •Balances de materia y(oscuridad) energía•Control de •Balances entálpicosparámetros online (pH, gases, T, •Cinética microalgal 16/22agitación, etc.) •Modelización y escalado
  17. 17. ¿CÓMO? Etapas de un Proceso de BIOPRODUCCIÓN Recuperación del compuesto de DOWNSTREAM interés G-Fase Biomasa Diagrama de bloques del proceso Recuperación de biomasa Recuperación de Lactato Fermentación Filtración tangencial Técnicas de membrana Filtros rotativos Electrodiálisis Lactato Inóculo Medio de cultivo Conversión y purificación de Ácido Láctico Electrodiálisis bipolar 17/22
  18. 18. ¿POR QUÉ?-Sostenibilidad vs viabilidad industrial-Tendencias: Proyección de mercado-Integración en procesos industriales:Biorefinery
  19. 19. ¿POR QUÉ ? Sostenibilidad vs Viabilidad industrial 19/22
  20. 20. ¿POR QUÉ ? Sostenibilidad vs Viabilidad industrial TENDENCIAS: SINERGIAS. CONCEPTO DE BIOREFINERÍA 20/22
  21. 21. ¿POR QUÉ ? Sostenibilidad vs Viabilidad industrial ADEMÁS DE MINIMIZAR LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL: VIABILIDAD INDUSTRIAL +Etapa de FERMENTACIÓN: medios sintéticos melazas(Estimación) PRECIO COSTE unidad VARIABLE UNITARIO (euros/L) PRECIO COSTE unidadVARIABLE Medio de cultivo 0,15 euro/kg 0,01 euros/L UNITARIO (euros/L) agua 0,10 euro/kg 0,10 euros/LMedio de cultivo 100 euro/kg 5,20 euros/Lagua 0,10 euro/kg 0,10 euros/L TOTAL 0,11TOTAL 5,30 euros/L euros/L 21/22
  22. 22. Datos de contacto Gracias por su atención ainia, centro tecnológico Parque tecnológico de Valencia http://www.ainia.es c/Benjamín Franklin 5-11 Tel. +34 961 366 090 46980 Valencia Mercedes Villa Carvajal Responsable Unidad de Bioproducción departamento de Ingeniería y Procesos mvilla@ainia.es 22/22

×