Ciencia y Tecnología

Residuos químicos en derivados de la leche

Lucía Pareja es química farmacéutica y doctora en química; integra como docente del Departamento de Química del Litoral, Cenur Litoral Norte. Como investigadora, entre otros proyectos, Pareja lidera una línea de investigación sobre la influencia de los procesos tecnológicos en la concentración final de residuos de antibióticos, plaguicidas y micotoxinas en leche fluida pasteurizada, ultrapasteurizada a alta temperatura y en polvo, en queso y en manteca. El proyecto que planificaron en conjunto con la magister en Veterinaria Lucía Grille se preguntaba si, dependiendo del proceso tecnológico, algunos residuos podrían concentrarse en el producto final y a través de la investigación interdisciplinaria se propusieron “generar herramientas para determinar exactamente cómo afectan los procesos de la industria a la concentración de los compuestos evaluados, buscando alternativas para garantizar la inocuidad desde la producción de materia prima hasta el producto final”.
Pareja explicó que todos conocemos el impacto de la lechería en Uruguay, siendo el séptimo productor de leche en el mundo. “Se exporta mucho y también se destina al consumo interno, pero siempre tiene requerimientos de estándares muy altos de calidad que se obtienen con animales sanos, con buenas prácticas de producción y buena condición de higiene en los tambos”, dijo.
Aclaró que en el proceso de producción la leche puede recibir contaminantes como residuos de medicamentos utilizados para mantener la condición sanitaria de los animales o agroquímicos presentes en la ración o las praderas en donde se alimentan. “Esto genera riesgos para la salud pública, resistencia bacteriana a algunos medicamentos y problemas en los procesos tecnológicos. Fue pensando en la protección del consumidor y a su vez en que no se frustren los procesos de industrialización que nos interesó conocer sobre este tema”, explicó Pareja.
Sobre esa base de pensar en los consumidores y en los procesos de la industria, la estrategia de la investigación consta de varias etapas. “La primera, el desarrollo y validación de metodologías analíticas en el laboratorio de química para la determinación simultánea de los contaminantes seleccionados en los alimentos propuestos para el estudio; luego la determinación de los factores de procesamiento a partir de materia prima adicionada con concentraciones conocidas de dichos contaminantes; también el ensayo con grupos de vacas lecheras gestionadas en condiciones controladas, en un sistema de producción representativo de Uruguay, donde se aplique alguno de los compuestos en estudio”, explicó.
En las últimas dos etapas de la investigación el trabajo incluye la elaboración a escala de laboratorio o planta piloto: leche pasteurizada, ultra pasteurizada a alta temperatura, leche en polvo, queso y manteca. “Buscamos evaluar la concentración de los residuos de medicamentos y pesticidas en las diferentes etapas de los distintos procesos y finalmente –según los resultados obtenidos– evaluar posibles estrategias de descontaminación durante los procesos tecnológicos (ultrasonido y microondas) con el fin de contribuir a la inocuidad de estos alimentos”, redondeó.
La experiencia se complementa con su participación como integrante del grupo de análisis de contaminantes traza de Facultad de Química, que es referencia académica del Departamento de Química del Litoral.

Procesos amigables: remediación de efluentes cítricos

Natalia Besil es química farmacéutica y doctora en química, docente integrante del Departamento de Química del Litoral. Comenzó a trabajar hace once años en la cátedra de Farmacognosia y Productos Naturales en la Facultad de Química en Montevideo y hace ocho años se radicó en Paysandú. “A través de la tesis de posgrado fui vinculándome específicamente con el sector citrícola y el fortalecimiento de ese vínculo y la experiencia fue la que permitió ganar un proyecto en la Agencia Nacional de Investigación e Innovación, Fondo María Viñas, en un tema de importancia a nivel de la región por el impacto que tiene en el desarrollo local”, comentó Besil.
Dicho proyecto planteó la evaluación de procesos verdes para el tratamiento de los efluentes en los packings citrícolas. “Propusimos analizar dos alternativas: la fotocatálisis solar y bioremediación para disminuir la cantidad de pesticidas que se vierten a los cursos de agua desde los packings citrícolas. En la industria citrícola es necesario aplicar fungicidas para disminuir y controlar los patógenos que causan enormes pérdidas en la producción sobre todo en las etapas de poscosecha y esos caldos luego de ser aplicados tiene que tener una disposición final que se espera tenga el menor impacto posible”, detalla Besil. La pregunta que desencadenó el trabajo está enfocada en “qué cantidad de esos fungicidas están quedando en esos efluentes y cómo podíamos identificar herramientas para reducir la cantidad de pesticidas y el impacto cuando se vierten a los cauces hídricos”.
Sobre las alternativas trabajadas, Besil explicó que trabajaron con “la fotocatálisis solar, que es uno de los procesos menos convencionales para tratamiento de agua, que consiste en un proceso avanzado de oxidación para el cual necesitamos básicamente la luz solar. Pero como las aguas tiene contenido orgánico, necesitamos muchas veces agregar un catalizador que favorezca el proceso y permita cumplir el objetivo”.
Por otro lado plantearon una estrategia de remediación en la que el grupo que integra tiene gran solidez y experiencia, que es la utilización de camas o lechos biológicos. “Lo que caracteriza a esta solución es su bajo costo y la posibilidad de instalarlo en el mismo espacio en donde estamos generando los efluentes”. Amplió que en el proceso de investigación les resultó importante instalar los dos procedimientos y luego comparar cuál resultaba más efectivo, y así hacer un balance en los costos para la industria.
“Si lo que estamos pensando es una solución, es importante que aporte en el cuidado del medio ambiente, que permita cumplir con la regulación existente y al mismo tiempo no aumente los costos para la industria”, afirmó.
Del avance del trabajo surgen resultados “muy alentadores para los dos sistemas en los que logramos porcentajes de degradación altísima para cada uno de los diferentes formulaciones de pesticidas en el laboratorio. Ahora lo importante es el proceso con los efluentes reales”.

Colmena como bioindicador de calidad ambiental

Silvina Niell es doctora en Química y docente del polo, con un abordaje holístico a una temática tan innovadora como preocupante: impacto de los agroquímicos sobre los productos agroalimentarios y el ambiente del Cenur Litoral Norte. Desde su proceso de formación le interesa el trabajo en equipo y transdisciplianar, con la química como centro en el sentido vincular, en relación con otros equipos de químicos pero también con agrónomos, microbiólogos, informáticos, etc.
El eje de su trabajo está en la investigación de la colmena como biomonitor de la calidad ambiental. Para el desarrollo de esa línea ha logrado financiamiento a través de fondos concursables de la comisión sectorial de investigación científica de la Udelar y del Fondo Clemente Estable de la ANII.
Explica Niell que “las abejas interactúan fuertemente con el entorno porque lo necesitan para los procesos vitales, toman agua, polen y el néctar y todo lo llevan hasta la colmena a donde también llevan contaminantes”. Relató que al comenzar a trabajar con los apicultores “el hecho de que la colmena es un bioindicador de la calidad ambiental está clarísimo para ellos, por lo que el desafío está en como química y científica trabajar en conjunto y hacer un aporte, un paso más”. El trabajo realizado incluyó un esfuerzo grande de biomonitoreo con apiarios en distintos puntos del país. “Se seleccionaron ambientes con diferentes tipo de producción y diferentes pesticidas, centrando a los compuestos en los que están más expuestos y los que resulten más tóxicos para las abejas”, reseñó.
La experiencia del grupo está en ajustar el procedimiento de identificación de las trazas de diferentes tipos de pesticidas en cada una de las matrices: miel, cera, polen y abejas. “Utilizando los buenos equipos materiales y humanos con los que contamos encontramos residuos y aunque son generalmente concentraciones muy bajas todas por debajo de 10 partes por billón, obtuvimos información de trazas y comenzamos a interaccionar con matemáticos y los sistemas computacionales para clasificar los ambientes en base a los que nos indica la colmena”, explicó Niell.
La investigación, que entiende que solo fue posible por el trabajo en equipo, implicó un arduo trabajo de diseño, entrenamiento y validación del modelo pero “logramos avances interesantes con una escala que vincula el estado de la colmena con el ambiente. El resultado del trabajo confirma que las colmenas son buenos biomonitores de los ambientes en los que se encuentran y que la calidad de un ambiente determinado se puede predecir a través del análisis de los elementos de la colmena”.