Valorización de los residuos de la industria acuícola en la región de Nariño: viabilidad técnico-económica y ambiental a
escala piloto
Código:
2392
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Estado:
Terminado
Investigador Principal
Jorge Nelson López Macias
Facultad
Ciencias Pecuarias
Departamento
Recursos Hidrobiológicos
Resumen del Proyecto
Colombia es un país tropical con gran cantidad de cuencas hidrográficas que lo posicionan en el sexto puesto en recursos hídricos a nivel mundial, ostentando el segundo puesto en biodiversidad y comunidades ícticas del planeta. Nariño por su parte cuenta con ecosistemas estuarinos, sobre los cuales desembocan ríos con alto caudal y alto contenido de material aluvial como el Patía, Mira y Iscuandé, además este departamento posee una amplia zona costera en donde hace presencia y se promueve la acuicultura como fuente económica de sustento para diversas comunidades de la región. Pero en contraposición, la escasez de investigación básica y/o aplicada en nuevas alternativas de producción, ausencia de tecnología, la falta de inversión y la falta de concertación de políticas nacionales, han debilitado este sector. Así mismo, se desconoce el uso de los subproductos de esta actividad, de ahí que no se aplique ningún tipo de diversificación de productos debido a la escasa tecnología e investigación en este campo de producción pecuaria. [1, 2].
El océano ha sido trascendental en la vida actual e histórica de los nariñenses. De él dependen pobladores que han vivido procesos de pobreza y violencia, extrayendo camarones, peces y moluscos. No obstante, es tan estratégico la ubicación del departamento de Nariño que en él se encuentran bancos de pescas explotados y por explorar. Tanto en la acuicultura continental como la costera, se manejan diferentes cultivos como lo son la Trucha (Oncorhynchus mykiss), Tilapia (Oreochromis sp.), Cachama blanca (Piaractus brachypomus), Cachama negra (Colossoma macropomum), Carpa (Cyprinus carpio) y el Camarón (Penaeus vannamei) [2] ; sin embargo, el inadecuado proceso de sacrificio y procesamiento de estas fuentes alimenticias ha ocasionado el vertimiento de los subproductos resultantes a las fuentes hídricas, contribuyendo al cambio climático (huella de carbono), acidificación, eutrofización, toxicidad (humana, terrestre y acuática) y deterioro de ozono [3] . En este sentido, la alianza conformada por el Grupo de Investigación en Acuicultura-GIAC que presentan amplia experiencia en el campo de la acuicultura y todos sus temas afines, el grupo Procesos Químicos Industriales-PQI que ha desarrollado tecnologías que permiten el mejoramiento de procesos químicos industriales existentes y el grupo de Coyuntura Económica y Social (CES) que presentan una robusta experiencia en el estudio socio-económico que impacta la región, crea una sinergia que permite el planteamiento de procesos y soluciones que impacten efectivamente a la acuicultura y a la población responsable de esta actividad.
Esta propuesta se enmarca en los objetivos del Consejo Departamental de Ciencia Tecnología e Innovación (CODECTI), Plan Nacional para el Desarrollo de la Acuicultura Sostenible en Colombia (PlaNDAS), Plan Estratégico de Ciencia, Tecnología e Innovación de Nariño (PEDCTI) y Plan Estratégico de Ciencia, Tecnología e Innovación del Sector Agropecuario Colombiano (PECTIA) mediante el aprovechamiento de los residuos de la industria piscícola y camaronera que conllevaría a mejorar la economía del sector y por ende la de los pobladores, además de disminuir el impacto ambiental negativo que este ha traído a los cuerpos de aguas de la región. Para lograr este objetivo se trabajará con las vísceras de trucha y los residuos de camarón con el fin de obtener concentrados alimenticios de diferentes grados de hidrolisis y propiedades funcionales, así como productos de alto valor agregado, respectivamente.
En el procesamiento de los residuos de trucha, en una primera fase se abarcará la cinética del hidrolizado de vísceras que permitirá definir grados de hidrolisis y caracterizar la composición de péptidos, estimar el complejo enzima/sustrato, así como optimizar y validar un modelo matemático de hidrólisis enzimática con propósito industrial, que inicia un camino de solución a la polución del recurso hídrico y además reduce la demanda de concentrados comerciales de alto costo, obteniendo una materia prima proteica de alto valor biológico en la alimentación de las mismas truchas, además de las propiedades funcionales. En una segunda fase, a partir de un diseño central compuesto de dos factores se obtendrán 14 tratamientos que permitirán evaluar el efecto de la sustitución de diferentes porcentajes de hidrolizados en una dieta comercial de trucha durante las fases de alevinaje y levante. Las variables de manejo zootécnico de la especie de trabajo corresponden a Tasa de sobrevivencia (% S), Incremento periódico de peso (IP), Conversión alimenticia aparente (c.a.a.), Tasa de crecimiento simple (TCS) y Sobrevivencia en las fases propuestas. Los peces serán sembrados aleatoriamente con peso promedio 5,00 gramos, a densidad de 20 animales por unidad experimental para un total de 840 ejemplares en 42 recipientes acrílicos y plásticos según la etapa.
Paralelo a las anteriores actividades, se extraerá de los residuos de camarón un biopolímero conocido como quitina, el cual será procesado para obtener quitosano que presenta un alto valor comercial y un alto potencial investigativo técnico-científico para la región debido a sus diversas aplicaciones. Se determinarán las mejores condiciones de proceso para la obtención de la quitina, pero previo a esto se debe realizar un pre-acondicionamiento de la materia prima. Para esto se evaluarán métodos de secado, métodos de disminución de tamaño de partícula y métodos de extracción de carotenos y lípidos, a continuación se evaluarán diferentes métodos de desproteinización y desmineralización para obtener la quitina. Seguidamente se procesará la quitina para obtener el quitosano. En todo este proceso se evaluarán variables como la calidad de la quitina y quitosano obtenido (menor grado de despolimerización y grado de acetilación) y también factores económicos, rendimientos y el potencial aprovechamiento de los efluentes de proceso para minimizar el impacto ambiental. Una vez se tenga listo el proceso a escala banco, se procederá a simularlo en software especializado Aspen Plus, obteniendo mayores detalles del proceso para pasar al diseño y construcción de la planta piloto en la Universidad de Nariño. Una vez se tenga a punto la planta piloto para obtener quitina y quitosano, se realizarán modificaciones para escalar el proceso de las vísceras de trucha y obtener concentrado alimenticio.
Durante el tiempo de ejecución del proyecto se obtendrá información que alimentará una base de datos, que servirá para analizar el impacto socioeconómico asociado a la transformación productiva de la trucha en la región altoandina de El Encano y del camarón en la zona de Tumaco. Para este efecto, se realizará una revisión de la literatura en la temática, los planes de desarrollo en cada uno de los diversos niveles territoriales competentes, la normatividad vigente con respecto al proceso productivo en cuestión, los datos recopilados del desarrollo de la planta piloto transformadora de los residuos y desechos del camarón y la trucha, y un estudio con base a encuestas y entrevistas semi-estructuradas a los posibles beneficiarios del proyecto, así como a los actores regionales del ámbito empresarial, gremial e institucional. Todo esto convergerá a obtener resultados con diferentes perspectivas y dar mayor claridad a la gobernación de Nariño sobre la pertinencia de este tipo de proyectos para el desarrollo económico y social de la región, que tienden a la producción sostenible económica, social y ambiental. Finalmente, y con el objetivo de que los trabajos realizados lleguen al sector, se realizarán acciones de comunicación y difusión, así como talleres de transferencia de los resultados.
Convocatoria
N/A (Registrado)