20131003 H2020 Pamplona Raquel Virto Resano y Noelia Sagarzazu: Proyectos transbio y carbio. Transformación biotecnológica de subproductos de la industria agroalimentaria

1. Dra. Noelia Sagarzazu Grau
Área I+D+i
HORIZONTE 2020: CASOS DE ÉXITO EN PROGRAMAS EUROPEOS
Proyectos TRANSBIO Y CARBIO.
Transformación Biotecnológica de
Subproductos de la Industria Alimentaria

2. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Ántecedentes:
 Gran demanda mundial de petróleo. No se terminará de un día para
otro pero irá incrementando su precio
Población 2030 será de 8.3 billones (2005: 6.5 billones). Consumo de
fuentes no renovables, impacto en el ecosistema y cambio climático.
 Biomasa vegetal renovable. 192 millones de toneladas cada año en
UE.
Altos costes de producción de biocompuestos debido a la falta de
optimización a lo largo de toda la producción. Sin embargo la tendencia
al cambio hacia fuentes renovables es rápida. Por el incremento en
precios y debido a la habilidad microbiana.
 EL mercado de productos químicos biorrenovables ha obtenido
beneficios de $1.63 billones en 2008 y espera obtener $5.01 billones en
2015.

3. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Objetivo del proyecto TRANSBIO:
El principal objetivo del proyecto TRANSBIO es la implementación de un
concepto innovador en cascada para la revalorización de los subproductos
procedentes de la industria de transformación de frutas y verduras.
Utilización de técnicas y procesos sostenibles y respetuosos con el medio
ambiente para la obtención de bioproductos de valor
Biopolímeros (PHBs) para la fabricación de plásticos biodegradables; Ácido
succínico como nutraceútico y plataforma química; Enzimas para uso en
detergentes.
Producción microbiana
Habas Brocoli Maíz dulce Espárrago Judía verde Acelga
BioTRANSformation of by-products from fruit
and vegetable processing industry into
valuable BIOproducts

4. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Objetivo del proyecto TRANSBIO:

5. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
METODOLOGÍA: El Consorcio del proyecto TRANSBIO
- El consorcio: 16 participantes
- Argentina, Costa Rica, Méjico, Bélgica, Alemania, Italia, Portugal,
Rumanía, España
- Presupuesto total: 4.026.840 €
- Duración: 48 meses

6. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Nombre Siglas País Presupuesto
Fundación Tecnalia Research and
Innovation
TECNALIA España 440,536.00
Wetlands Incubator SPRL WETLANDS Bélgica 258,256.00
Vereir Zur Foerderung Des
Technologietransfers an Der Hochschule
Bremerhaven EV
TTZ Alemania 229,802.00
Promic SA PROMIC España 207,280.00
Bioesplora SRL ESP Italia 288,000.00
Centro Nacional de Tecnología y Seguridad
Alimentaria
CNTA España 271,200.00
Universidad de Costa Rica CITA Costa Rica 158,400.00
Soluciones Verdes SRL ECO Argentina 72,160.00
Universidad de Minho UMINHO Portugal 256,000.00
Biotrend- Inovacao e Engenharia em
Biotecnologia SA
BIOTREND Portugal 334,056.00
Biozoon GMBH BIOZOON Alemania 199,136.00
Universidad autónoma Metropolitana UAM-I Méjico 247,800.00
Naturstoff-Technik GMBH NST Alemania 333,200.00
Proteus Biotech SLU PROTEOS España 287,400.00
Tritecc SRL TTC Rumanía 123,016.00
Organic Waste Systems NV OWS Bélgica 320.598.00
METODOLOGÍA: El Consorcio del proyecto TRANSBIO

7. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Kik-off Meeting: Álava (España) diciembre 2011. Organizado por Tecnalia.
6th month meeting: Vic (España) Junio de 2012 . Organizado por PROMIC.
12th month meeting: Bremerhaven (Alemania) Diciembre 2012. Organizado por TTZ
18th month meeting: Braga (Portugal) Junio 2013. Organizado por Universidad de Minho.
METODOLOGÍA: El Consorcio del proyecto TRANSBIO

8. WP 5: Preparation of PHB based biomaterial
for packaging application
Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
WP 10: Solid state fermentation in
technical scale and enzyme recovery
WP 8:Stablishment of down-stream
processing procedure
WP 11: Enzyme application in detergent
formulations
WP 12:Conversion of biomass remaining after extraction of bioproducts into biogas
WP 13:Implementation of sustainable and economical feasible procedures in pilot scale
WP1: Definition of Requirements
T 1.1 T 1.2 T 1.3 T 1.4 T 1.5
WP 2: By-produc Pre-tretament, Conditioning and Enzymatic Hydrolisis
T 2.1 T 2.2 T 2.3 T 2.4
WP 3: Bacterial strain selection for PHB
production
T 3.1 T 3.2T 3.3
T 3.4
WP 4: PHB fermenttion strategy &Down
stream processing
T 4.1 T 4.2
T 5.1 T 5.2 T 5.3
T 5.4
WP 6: Selection, Genetic characterization and
Optimization of yeasts for succinic acid
production
T 6.1 T 6.2 T 6.3 T 6.4
WP 7: Protocol development for yeast
fermentation on by-products from
fruit and vegetable processing
T 7.1 T 7.2 T 7.3
T 8.1 T 8.2
WP 9: Filamentous fungi selection &
Development of lab-scale SSF
T 9.1 T 9.2
T 10.1 T 10.2
T 11.1 T 11.2 T 11.3
WP 14: Life cycle assessment
& economic feasibility study
WP 16: Management of the
consortium
WP 15: Dissemination, Training and Explotation

9. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
El objetivo de este paquete de trabajo es la gestión de las diversas actividades del proyecto
con el fin de garantizar el funcionamiento productivo y eficiente, para hacer frente a las
dificultades que pueden surgir durante el proyecto, y para garantizar la calidad y la correcta
entrega de los informes de seguimiento.
WP 16: Gestión del proyecto

10. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
La elaboración y ejecución de los planes de gestión y de calidad para el proyecto
(Tecnalia, con el apoyo de los demás socios)
Convocar las reuniones de gestión de proyectos, proporcionando una agenda
Comunicación con los socios y con la Comisión Europea
La consolidación de los informes técnicos emitidos por los líderes de los WP
regularmente que se presentarán a la Comisión Europea según lo previsto
Colección y control de los documentos financieros y transmisión de los mismos
a la Comisión
La recepción de todos los pagos realizados por la Comisión para el consorcio y su
administración y distribución de acuerdo con el plan de trabajo, el contrato de
concesión y las decisiones hechas por el consorcio
Seguimiento del progreso del proyecto, incluyendo hitos, entregables, riesgos y
los riesgos técnicos

11. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Maíz dulce Guisante
Patata Lechuga
WP 1: Los socios comenzamos la investigación con la identificación de las
necesidades de trabajo. Actualización periódica. Definición de los criterios de
sostenibilidad. Viabilidad económica de la investigación (PYME) y cadena de valor
añadido para el nuevo producto.
WP 2: Selección de materias primas. Ya está lista la caracterización de todos los
subproductos. Elección de los más adecuados en base a diferentes criterios
(disponibilidad, nutrientes,…). Protocolos de secado, desintegración física, hidrólisis
química y encimática. Primeros hidrolizados analizados y enviados al os socios.
WP 3: Los socios han establecido los métodos para seleccionar cepas productoras
de PHBs (aguas y suelos), producción de cepas recombinantes (E. coli). Buenos
rendimientos en las fermentaciones en medios sintéticos. Pruebas en caldos de
subproductos (mejores combinaciones de cepas / sustratos)
WP 6: Selección y caracterización de levaduras para la producción de ácido
succínico.
METODOLOGÍA y RESULTADOS del proyecto TRANSBIO

12. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Maíz dulce Guisante
Patata Lechuga

13. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Maíz dulce Guisante
Patata Lechuga
WP 1: Los socios comenzamos la investigación con la identificación de las
necesidades de trabajo. Actualización periódica. Definición de los criterios de
sostenibilidad. Viabilidad económica de la investigación (PYME) y cadena de valor
añadido para el nuevo producto.
WP 2: Selección de materias primas. Ya está lista la caracterización de todos los
subproductos. Elección de los más adecuados en base a diferentes criterios
(disponibilidad, nutrientes,…). Protocolos de secado, desintegración física, hidrólisis
química y encimática. Primeros hidrolizados analizados y enviados a los socios.
WP 3: Los socios han establecido los métodos para seleccionar cepas productoras
de PHBs (aguas y suelos), producción de cepas recombinantes (E. coli). Buenos
rendimientos en las fermentaciones en medios sintéticos. Pruebas en caldos de
subproductos (mejores combinaciones de cepas / sustratos)
WP 6: Selección y caracterización de levaduras para la producción de ácido
succínico.
METODOLOGÍA y RESULTADOS del proyecto TRANSBIO

14. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Maíz dulce Guisante
Patata Lechuga

15. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Lechuga
Maíz dulce GuisanteAcelga Cardo
Brocoli Espárrago

16. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Maíz dulce Guisante
Patata Lechuga
Maíz dulce judía verde patata acelga
endivia lechuga brocoli acelga
cardo banana piña
café pressed palm tree coconut pineapple clarified and pressed pulp
Caracterización de los subproductos de frutas y vegetales
Parameter/units
GREEN BEAN by-products
FRESH WEIGHT DRY WEIGHT
Water g/100g 92.17 -
Dried matter g/100g 7.83 100
Ashes g/100g 0.50 6.34
Metals and minerals
P2O5 g/100g 0.069 0.886
K2O g/100g 0.111 1.424
CaO g/100g 0.061 0.782
MgO g/100g 0.019 0.247
Cd mg/kg (ppm) <0.03 < 0.4
Cr mg/kg (ppm) <0.78 < 10
Cu mg/kg (ppm) <1.61 < 20.6
Pb mg/kg (ppm) <0.50 < 6.2
Ni mg/kg (ppm) <0.20 < 2.5
Zn mg/kg (ppm) <4.15 < 53
Hg mg/kg (ppm) <0.01 < 0.18
As mg/kg (ppm) <0.11 < 1.38
Crude protein g/100g 2.31 29.49
Fat content g/100g 0.45 5.80
Organic acids
Acetic acid mg/kg (ppm) 15.67 200.15
Propionic acid mg/kg (ppm) <1.96 < 25
Isobutyric acid mg/kg (ppm) <0.78 < 10
Butyric acid mg/kg (ppm) <0.78 < 10
Isovaleric acid mg/kg (ppm) <0.40 < 5
Valeric acid mg/kg (ppm) <0.40 < 5
Isocaproic acid mg/kg (ppm) <0.40 < 5
Caproic acid mg/kg (ppm) <0.40 < 5
Sum VFA mg/kg (ppm) 16.14 206.16
Total carbohydrate g/100g 4.57 58.38
Soluble sugars
Fructose g/100g 0.38 4.84
Glucose g/100g 0.41 5.23
Sucrose g/100g 0.09 1.11
Maltose g/100g 0.57 7.29
Lactose g/100g <0.04 <0.50
Starch g/100g 1.89 24.16
Water Soluble
Pectines
g/100g 0.14 1.76
Total Pectines g/100g 0.21 2.68
Crude Fibre g/100g 0.95 12.07
Dietary Fibre g/100g 3.20 40.90
Structural Carbohydrates
Lignin g/100g 1.38 17.63
Cellulose g/100g 2.60 33.15
Hemicellulose g/100g 2.39 30.52

17. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Maíz dulce Guisante
Patata Lechuga
Hidrólisis química y enzimática
Fermentación microbiana: Producción de PHBs

18. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Maíz dulce Guisante
Patata Lechuga
Biotechnikum en Biotrend
Biorreactor 60 L en CNTA

19. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Maíz dulce Guisante
Patata Lechuga
WP 7: Combinación levadura/sustrato para producción ácido succínico.
Optimizada producción volumétrica. Fermentación en biorreactores.
WP 9: Selección de hongos para SSF (solid state fermentation)
WP 14: análisis del impacto ambiental y económico. En los primeros 18 meses los
socios definen objetivos y alcance.
WP 15: Durante los primeros 18 meses, los socios realizaron varias actividades de
difusión. Primero, los socios diseñaron el logotipo del proyecto TRANSBIO así como
plantillas de power point. En segundo lugar, los socios desarrollaron un folleto de
TRANSBIO y establecieron una plataforma web. También se preparó un primer,
segundo y tercer boletín (D15.3). Se publicaron varios comunicados de prensa
adicionales. Versión preliminar del plan de aprovechamiento y se estableció la
difusión del conocimiento
METODOLOGÍA y RESULTADOS del proyecto TRANSBIO

20. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Maíz dulce Guisante
Patata Lechuga
www.transbio.eu
Folleto del proyecto (versión electrónica y más de 1000 copias distribuídas)
Identificación de los grupos de interés a los que debe ir dirigida la información del proyecto (proveedores
de subproductos, empresas desarrolladoras de tecnología, industrias, autoridades, etc). Objetivos y
herramientas de diseminación. Plan de difusión del conocimiento.
Plataforma en la web, comunicación en congresos, comunicaciones en prensa

21. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Maíz dulce Guisante
Patata Lechuga
TRANSBIO article in Bioplastics Magazine (03/13) Vol. 8

22. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Maíz dulce Guisante
Patata Lechuga
Type of
activities
(please chose)
Main Leader Title Date Place
Type of
audience
(please
chose)
Size of audience
Countries
addressed
Press releases CNTA
CNTA explota su conocimiento
biotecnológico para sacar partido a los
residuos agrícolas
01/09/2012
ALIMENTARIA (no.
436)
Scientific
community
SPAIN
Press releases CNTA Sacando partido a los residuos agrícolas 01/10/2012
NOVEDADES Y
NOTICIAS (no.170)
Industry SPAIN
Press releases CNTA
CNTA explota su conocimiento
biotecnológico para sacar partido a los
residuos agrícolas
01/10/2012
Revista Alimentaria
News
Scientific
community
SPAIN
Press releases CNTA
Investigación biotecnológica para sacar
partido a los residuos agrícolas
03/10/2012 chil.org Industry SPAIN
Press releases CNTA
Investigan como convertir residuos
agrícolas en materia prima para uso
industrial
03/10/2012 clubdarwin.net Industry SPAIN
Press releases CNTA
Investigación biotecnológica para sacar
partido a los residuos agrícolas
03/10/2012 navarrainnova.com Civil Society SPAIN
Press releases CNTA
CNTA participa en tres proyectos para
lograr bioplásticos y aditivos naturales a
partir de residuos
03/10/2012 tecnifood.com Industry
50.000 visits per
month
SPAIN
Press releases CNTA
Investigación biotecnológica para sacar
partido a los residuos agrícolas
22/10/2012
AGRICULTURA
(no.640)
Industry 6.000 subscribers SPAIN
Press releases CNTA
Investigación biotécnica del CNTA para
sacar partido a los residuos agrícolas
04/10/2012 DIARIO DE NAVARRA Civil Society
190.000 readers
daily
SPAIN
Press releases CNTA
Investigación biotecnológica para sacar
partido a los residuos agrícolas
04/10/2012 nuevagestion.com Civil Society
7.728 copies per
issue
SPAIN
Press releases CNTA
SOBRE EL EQUIPO DE INVESTIGACIÓN DEL
CNTA DE SAN ADRIÁN
06/10/2012 DIARIO DE NAVARRA Civil Society
190.000 readers
daily
SPAIN
Press releases CNTA Nuevos usos para los subproductos 17/10/2012 DIARIO DE NOTICIAS Civil Society
84.000 readers
daily
SPAIN
Press releases CNTA Otros usos para los residuos agrícolas 17/10/2012 DIARIO DE NOTICIAS Civil Society
84.000 readers
daily
SPAIN
Press releases CNTA
Investigación biotecnológica para sacar
partido a los residuos agrícolas
22/10/2012 innovaticias.com Civil Society SPAIN
Press releases CNTA
CNTA investiga en la obtención de
bioplásticos
01/11/2012 TECNIFOOD (no. 84) Industry
48.000 copies per
issue
SPAIN

23. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Maíz dulce Guisante
Patata Lechuga
Type of
activitie
Main Leader Title Date Place
Type of
audience
Size of
audience
Countries
addressed
Press Releases CNTA
CNTA APLICA SU CONOCIMIENTO EN
PROCESOS FERMENTATIVOS PARA
CONSEGUIR BIOPLÁSTICOS Y ENZIMAS
DE USO INDUSTRIAL
31/01/2013 chil.org Industry Spain
Press Releases CNTA
CNTA aplica su conocimiento en procesos
fermentativos para conseguir
Bioplásticos y Enzimas de uso industrial
11/02/2013
Gondola
Digital
Industry
50.000 visits
per month
Spain
Press Releases CNTA
CNTA aplica su conocimiento en procesos
fermentativos para conseguir
bioplásticos y enzimas de uso industrial
15/02/2013
nuevagesti
on.com
Civil Society
7.728 copies
per issue
Spain
Press Releases CNTA Puesta al día del proyecto TRANSBIO 31/01/2013
LIFESCIENC
ELAB (no.
25)
Industry
6.000 copies
per issue
Spain
Press Releases CNTA
Residuos biológicos como materias
primas
20/02/2013
Diario de
Noticias
Civil Society
84.000
readers daily
Spain
Press Releases CNTA
El proyecto TRANSBIO busca aprovechar
subproductos del procesado de frutas y
vegetales
01/03/2013
ALIMENTAR
IA (no.441)
Scientific
community
Spain
Press Releases CNTA Puesta al día del proyecto Transbio 27/03/2013
asozumos.o
rg
(newsletter
nº3)
Industry Spain

24. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
http://www.carbio.net/2.html
CARbohydrate derived BIOpolymers – an innovative conversion strategy for vegetable
by-products.

25. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
Optimización de la producción (vía fermentativa) de ácido láctico para su posterior
polimerización a ácido poliláctico (PLA) a partir de subproductos vegetales agroalimentarios
PRETRATAMIENTO
Hidrólisis química
Hidrólisis enzimática
Sustrato de fermentación
(alto contenido en azúcares
reductores)
Ácido láctico FERMENTACIÓN
POLIMERIZACIÓN PLA
cuantificación
Purificación
Objetivo y Metodología del proyecto CARBIO:
S
U
B
P
R
O
D
U
C
T
O
S

26. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
FERMENTACIÓN
• L-PLA
Alto grado de cristalinidad (37 %)
Alta resistencia a la tenssión
Baja elongación
Alto grado de ELASTICIDAD
• D,L-PLA Estructura amorfa
Aplicaciones que tienen que
soportar altas cargas
Fijaciones ortopédicas y suturas
Envasado y/o tejidos
Ácido láctico
1. Caracterización de los isómeros de ácido láctico producidos por 18 cepas lácticas
2. Optimización del proceso de fermentación para maximizar la producción del
isómero L+
3. Selección de una cepa hiperproductora de ácido láctico

27. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
RESULTADOS del proyecto CARBIO:
- Con excepción de Lactobacillus plantarum, todas las cepas lácticas testadas
produjeron el isómero L como forma mayoritaria de ácido láctico.
- La cepa salvaje de Lactobacillus casei aislada por CNTA de una granja de ovejas se ha
seleccionado tanto por su velocidad de crecimiento como por su producción de ácido
láctico. La forma mayoritaria de los isómeros ópticos de ácido láctico fue la L.
- El mantenimiento de un pH constante durante la fermentación evita la inhibición del
metabolismo microbiano y maximiza la producción de ácido láctico hasta valores 4
veces superiores a los que se alcanzan cuando el pH no se controla.
- El consorcio del proyecto CARBIO ha continuado las investigaciones aplicando los
resultados obtenidos a los subproductos vegetales. Se han alcanzado con subproducto
de maíz dulce, buenas concentraciones de ácido láctico.

28. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
DIFUSIÓN del proyecto CARBIO:

29. Transformación Biotecnológica de Subproductos en la Industria Alimentaria
CONCLUSIONES: ¿Por qué participar?
Posibilidad de darse a conocer a nuevos mercados
Aumento de la red de contactos y alianzas dentro de
la empresa
Difusión del trabajo a nivel internacional
Posibilidad de establecer nuevas e interesantes
relaciones comerciales
Prestigio asociado a este tipo de proyectos
Obtención de buenos resultados al final del proyecto y
posibilidad de utilizarlos (generación de conocimiento,
publicaciones científicas, patentes, nuevas líneas de
investigación, nuevos productos,…)

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