La finalización del Tratado de Libre Comercio entre Colombia y Estados Unidos está programada para 2030, lo que implicaría que el 39 % de los productores nacionales desaparezcan; para evitar que esto ocurra se deben implementan estrategias claras que mejoren la competitividad del sector: la respuesta no está en la cosecha sino en los residuos del cultivo que ahora se desechan.
Natalia López Arboleda | Periodista Unimedios Manizales
El aceite de salvado de arroz es rico en antioxidantes y beneficioso para la salud. Foto: Natalia Salgado Aristizábal, estudiante del Doctorado en Ingeniería – Industria y Organizaciones de la UNAL Sede Manizales.
En el proceso tradicional de molienda del arroz se desechan los granos partidos, la cascarilla y el salvado, ya que la industria gira en torno al grano, y por desconocimiento o falta de herramientas se desaprovechan recursos que pueden servir de insumo en decenas de productos, desde alimentos hasta nanopartículas para componentes eléctricos, con lo que se diversificaría la oferta y aumentaría la rentabilidad de un cultivo.
Una iniciativa está transformando la manera en que se perciben los residuos agrícolas y agroindustriales en el corazón de Sucre, la sexta región arrocera de Colombia, que en 2022 produjo más de 370.000 toneladas de arroz, lo que representó el 22% del PIB agrícola del departamento. Sin embargo, para ese mismo año el valor agregado disminuyó un 2% respecto al de 2021, según el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Sostenible.
Este proyecto –mediante el cual se buscan soluciones innovadoras a los desafíos del sector– se trata de una ruta para evaluar e implementar una biorrefinería sostenible a pequeña escala, una instalación compuesta por varios aparatos y proceso que convierte residuos biológicos en productos útiles y energía renovable de manera sostenible, basada en un molino de arroz en este caso. Este proyecto busca convertir los subproductos del cultivo en bienes de alto valor agregado y nuevas fuentes de energía, generando un impacto económico, social y ambiental positivo en las comunidades rurales.
“Queremos hacer un aprovechamiento integral de todos los residuos del arroz y darles un mayor valor agregado para mejorar la dinámica económica de las comunidades alrededor del cultivo”, explica Natalia Salgado Aristizábal, estudiante del Doctorado en Ingeniería – Industria y Organizaciones de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales.
Un potencial nada despreciable
El arroz partido entra en el extrusor, un equipo industrial que seca el producto para aprovechar los residuos. Foto: Natalia López Arboleda, Unimedios Manizales.
Cuando el arroz se cosecha, los tallos y las hojas representan entre el 25 y 30% del peso total. Este material, conocido como paja, se puede convertir en biofertilizantes que enriquecen el suelo y reducen el uso de productos químicos como los fertilizantes sintéticos comúnmente utilizados en la agricultura. Además, su contenido de celulosa lo hace ideal para fabricar paneles aislantes, materiales que se utilizan en la construcción para mejorar la eficiencia energética de los edificios, al actuar como aislantes térmicos y acústicos. También se pueden fabricar bloques y ladrillos ecológicos, que son más sostenibles que los tradicionales.
“En una biorrefinería buscamos no solo crear productos, sino también aprovechar cada residuo para generar nuevas oportunidades”, señala la investigadora. Estas oportunidades incluyen la generación de energía renovable a partir de la conversión de residuos en bioenergía, además de la elaboración de productos tanto alimenticios innovadores (snacks o aceites derivados del salvado de arroz) como cosméticos (aceites para el cuidado de la piel), y fertilizantes orgánicos, contribuyendo así a una agricultura más sostenible y diversificando las fuentes de ingreso para los productores.
En el procesamiento del grano se obtiene la cascarilla, un subproducto que constituye entre el 20 y 33% del peso del grano y que tiene múltiples aplicaciones, entre ellas como combustible para generar electricidad o calor, reduciendo costos operativos en las plantas de procesamiento. Además, su alto contenido de sílice –un compuesto químico formado especialmente por dióxido de silicio (SiO₂) que se obtiene con la calcinación– lo convierte en un recurso valioso para la fabricación de cerámicas, cemento, e incluso componentes electrónicos.
Gracias a su resistencia y propiedades ópticas el sílice es esencial en la producción de vidrio, materiales refractarios y semiconductores, un mercado que se espera crezca casi un 10% hasta 2030, especialmente por el interés en las nanopartículas, cuya demanda nacional es de 3 millones de toneladas mensuales, las cuales se importan de Estados Unidos.
Además, de la quema de la cascarilla se puede producir energía aprovechable en la operación del molino, creando un modelo de autosuficiencia energética. “En una biorrefinería también se busca aprovechar los residuos para generar energía de diferentes formas”, explica la investigadora.
Durante el proceso de pulido del arroz también se obtiene el salvado, una fina capa que rodea el grano y que es rica en fibra; vitaminas del complejo B (como la tiamina, niacina y riboflavina); minerales como hierro, magnesio, zinc y fósforo; y antioxidantes como el ácido ferúlico y el γ-oryzanol. Todos estos compuestos son conocidos por sus beneficios para la salud, como por ejemplo: mejora el metabolismo –al reducir el colesterol malo–, protege contra el daño celular, y apoya la salud cardiovascular. Este subproducto, muchas veces desaprovechado, tiene un enorme potencial para transformarse en productos con alto valor agregado, útiles en industrias como la alimentaria, cosmética y farmacéutica, entre otras.
Como resultado del paso del arroz por el extrusor se obtiene arroz extruido, que se puede consumir como snack.
Tanto el salvado como el arroz se pueden procesar para obtener proteínas hidrolizadas, una solución ideal para la alimentación infantil. La investigadora Salgado explica que este producto es especialmente valioso para bebés alérgicos a la leche materna, o a la leche en general. “Este es un muy buen escenario porque las mamás tendrán alternativas que les permitan manejar las alergias de sus bebés con productos saludables”, señaló. Este mercado emergente ofrece una oportunidad significativa para diversificar el portafolio de productos y brindarles a los procesadores acceso a nuevos nichos de mercado relevantes.
Además, el salvado de arroz y el arroz partido –un subproducto que representa cerca del 3%– se pueden aprovechar en la elaboración de snacks saludables como galletas, extruidos (arroz inclado) y barras energéticas. Estos productos se combinan con otros ingredientes para desarrollar formulaciones aún más completas y atractivas para una amplia gama de consumidores, desde niños hasta adultos interesados en opciones alimenticias más conscientes y funcionales.
Innovación sostenible
Natalia Salgado Aristizábal, estudiante del Doctorado en Ingeniería – Industria y Organizaciones de la UNAL Sede Manizales. Foto: Natalia López Arboleda, Unimedios Manizales.
En la investigación se identificó una lista inicial de 60 productos potenciales, los cuales se fueron precisando hasta llegar a 7, que son los que se están probando en laboratorio. Esta selección se realizó mediante un riguroso proceso de vigilancia estratégica, que incluyó estudios comerciales, tecnológicos, normativos y competitivos. Además se aplicó un modelo de jerarquía analítica con la participación de expertos, quienes evaluaron criterios clave como viabilidad económica, impacto ambiental, factibilidad tecnológica y demanda del mercado, permitiendo priorizar las opciones más prometedoras.
Por ejemplo el aceite de salvado tiene un mercado global en ascenso, con una tasa de crecimiento anual del 9,98% proyectada entre 2023 y 2028. Mientras tanto, la proteína hidrolizada de arroz se posiciona como una solución clave en la alimentación infantil, especialmente para bebés con alergias.
Desarrollar esta biorrefinería no ha sido una tarea fácil, ya que Sucre enfrenta desafíos como el orden público en regiones como La Mojana, donde la presencia de grupos armados dificulta el acceso para recolectar información. Sin embargo, el equipo ha realizado un extenso trabajo de campo, entrevistando a productores, transformadores y comercializadores para caracterizar la cadena de valor del arroz.
“Este problema no es nuevo. En países como China, donde el arroz es un alimento básico, ya se han desarrollado soluciones similares; pero lo que hacemos diferente aquí es abordar el problema de manera integral, considerando aspectos técnicos, económicos, ambientales y sociales”, explica la estudiante de doctorado.
El estudio se desarrolló en el Instituto de Biotecnología y Agroindustria (IBA) de la UNAL Sede Manizales. Foto: Comunicaciones Manizales.
Este modelo tiene el potencial de replicarse en otras regiones arroceras como Tolima, Meta y Huila, e incluso adaptarse a otros cultivos. La tesis también ofrece hojas de ruta personalizadas para que diferentes actores –desde asociaciones de agricultores hasta empresas privadas– puedan acceder a recursos y financiar la implementación de estas biorrefinerías.
Otro aspecto destacable de este proyecto es el índice de sostenibilidad, que evalúa los productos desde una perspectiva técnica, económica, ambiental y social. Esta evaluación permite priorizar aquellos que, además de ser técnicamente rentables y viables, generen un impacto positivo en las comunidades rurales.
Entre los beneficios sociales de este modelo están la creación de empleo, la mejoría de la seguridad alimentaria, y el desarrollo económico de las zonas arroceras.
“La biorrefinería es un ejemplo de cómo la innovación y la sostenibilidad pueden transformar un sector, mejorar vidas y generar nuevas oportunidades económicas”, concluye la investigadora Salgado.
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