Manzanas de cajú. Crédito:Pixabay/CC0 Dominio público
Nigeria, el sexto mayor productor de anacardos a nivel mundial, exporta más del 80% de sus anacardos crudos principalmente a Vietman e India, donde se procesan en diversos productos de consumo, como mantequilla, alimentos e ingredientes cosméticos.
Pero la nación más poblada de África puede extraer más valor económico de los anacardos utilizando sus desechos para producir ácido cítrico.
El anacardo es un árbol tropical cultivado por su fruto (anacardo) y pseudofruto (anacardo). La nuez es la principal razón para plantar marañón:es muy nutritiva. La parte carnosa de "manzana" produce un jugo rico en vitaminas y minerales.
Pero el jugo también tiene un alto contenido de antinutrientes. Estos son compuestos que evitan que el cuerpo absorba los nutrientes. También hacen que el jugo sea menos sabroso. Debido a esto, la mayoría de las manzanas de marañón se desechan.
La pulpa de manzana, la cáscara y el líquido de la cáscara se desperdician o se subutilizan. Sin embargo, estos son materiales valiosos y pueden mejorarse mediante la biotecnología.
Hemos estado investigando el potencial de producir ácido cítrico a partir del jugo de marañón. Fue el primer esfuerzo a nivel mundial para producir ácido cítrico a partir de jugo de anacardo. El ácido cítrico se usa ampliamente para conservar sangre, medicamentos y alimentos y bebidas procesados. Se espera que su valor global alcance los 4.000 millones de dólares estadounidenses en 2027.
Utilizamos anacardos de Ogbomoso, al suroeste de Nigeria, un área que produce algunos de los mejores anacardos de Nigeria.
Anacardos en Nigeria
Nigeria actualmente cosecha de 200 000 a 240 000 toneladas métricas de anacardos crudos cada año, y alrededor del 85 % de esto se exporta. Nigeria no es diferente a otros países africanos que exportan la mayor parte de su producción como anacardos crudos.
África, con una producción de 2.334.405 toneladas, es el mayor productor y exportador mundial de anacardos crudos, representando más del 50% de la producción. Entre 2000 y 2018, el comercio mundial de anacardos crudos se duplicó con creces a 2,1 millones de toneladas, y los productores africanos, encabezados por Côte d'Ivoire, representaron casi dos tercios del crecimiento. En 2020, el comercio de anacardos tuvo un valor de 6870 millones de USD.
El cultivo de marañón contribuye con alrededor de N24 mil millones (alrededor de US $ 58 millones) a la economía de Nigeria anualmente. Emplea a más de 600.000 personas.
El sector podría hacer más. Nuestro trabajo muestra que se puede producir ácido cítrico a partir del jugo de manzana de marañón, que abunda en Nigeria. La producción nacional le ahorraría a Nigeria 31 millones de dólares estadounidenses al año en divisas, según las importaciones de ácido cítrico para 2020.
Nigeria puede producir ácido cítrico a partir de jugo de manzana de anacardo mediante el uso de la biotecnología, la ciencia de utilizar procesos biológicos para producir materiales y servicios valiosos. Por ejemplo, el hombre utiliza algunas bacterias para convertir la leche en yogur. La levadura se utiliza en la producción de pan a través de la biotecnología. Los productos biotecnológicos se valoraron en 752 880 millones de USD en 2020 con un crecimiento previsto del 15,83 % para 2021–2028.
Los desechos de marañón también se pueden convertir en riqueza mediante la creación de nuevos productos. Por ejemplo, el líquido de la cáscara del anacardo produce sustancias químicas que pueden usarse en la fabricación de pinturas, barnices, agroquímicos y medicamentos. La cáscara y la pulpa se utilizan mediante biotecnología para producir alimentos para animales y bioetanol. La biotecnología también puede convertir el jugo en bebidas y etanol.
Ácido cítrico del anacardo
En nuestros esfuerzos por agregar valor al anacardo, nos enfocamos en el jugo de manzana de anacardo infrautilizado y nos propusimos probar la posibilidad de producir ácido cítrico a partir del jugo.
La demanda de ácido cítrico está creciendo debido a su utilidad en las industrias alimentaria, farmacéutica y cosmética. Se necesitan nuevas fuentes de nutrientes para cultivar microorganismos que produzcan ácido cítrico.
Los nutrientes en el jugo y la pulpa del anacardo favorecen el crecimiento de microorganismos.
Usamos jugo de manzana de marañón para cultivar moho negro para producir ácido cítrico por primera vez a nivel mundial. El moho negro es un hongo que se encuentra ampliamente distribuido en el medio ambiente. Produce esporas negras cuando crece. Se conoce científicamente como Aspergillus níger .
El moho crece en materiales simples y baratos. Se ha utilizado para producir ácido cítrico desde 1919. Se utiliza para producir diferentes productos, incluidas enzimas, proteínas y alimentos para animales. Se celebra como un microorganismo que ha hecho grandes contribuciones a la biotecnología durante 100 años.
El mejor moho negro de origen local consumía el jugo para producir ácido cítrico en grandes cantidades. Produjo 92,8g de ácido cítrico por litro de jugo después de 10 días de crecimiento. El rendimiento se considera muy alto en comparación con los que se informaron anteriormente.
Usamos el ácido cítrico para coagular la leche de soya para hacer queso. El ácido cítrico se utiliza como coagulante en la producción de queso. Le pedimos a un panel que probara la calidad del queso. Encontraron que el queso de soya tiene mejores características que los producidos localmente usando licor de maíz fermentado. Estos incluyen mejor color, textura, sabor y firmeza.
Luego usamos técnicas científicas para aumentar la producción de ácido cítrico. Manipulamos las condiciones de crecimiento del moho y aplicamos nanomateriales en su nutrición en este sentido. Fue el primer informe a nivel mundial en aumentar la producción de ácido cítrico mediante la aplicación de nanotecnología.
En varios momentos, usamos cuatro técnicas para mejorar la capacidad del molde. Estos incluyen la obtención de moho de alto rendimiento por exposición a la radiación. Luego, agregamos azúcar al jugo para estudiar su efecto sobre el rendimiento de ácido cítrico. Evaluamos la adición de nanopartículas de óxido de zinc en la producción de ácido cítrico. Finalmente, determinamos las mejores condiciones de crecimiento para apoyar la producción de ácido cítrico por parte de nuestro moho.
Estos esfuerzos aumentaron la producción de ácido cítrico por moho en el jugo de marañón entre 2,38 y 11,98 veces la producción original. Por ejemplo, la adición de nanopartículas de óxido de zinc dio un rendimiento del 34,62 % de ácido cítrico por día. Las mejores condiciones de crecimiento resultaron en 92,61% de ácido cítrico por día. Estos resultados mostraron que podemos mejorar la productividad del moho para mejorar la producción comercial de ácido cítrico.
Avanzando
La producción a gran escala de ácido cítrico utilizando jugo de manzana de marañón podría lograr varios beneficios. Podría:
