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La proteína de suero (WPI) fue un material primordial para el diseño de los pitillos, ya que se usa como biopolímero en la fabricación de plásticos, y al utilizar la celulosa de cascarilla de cacao como refuerzo se obtiene un material biodegradable con propiedades físicas y mecánicas similares a los polímeros actuales.
La flexibilidad y la resistencia a la permeabilidad del oxígeno son características necesarias para el proceso de extrusión, el más común en la fabricación de pitillos. Sin embargo, por sí solo el suero no las garantiza, de ahí que fuera necesario utilizar la celulosa de cascarilla de cacao como refuerzo.
Para obtenerla se utilizó el método de hidrólisis ácida en el que se usa el ácido sulfúrico como reactivo, explica Sebastián Ayazo Peñata, estudiante de Ingeniería Industrial de la Facultad de Minas de la Sede, uno de los seis diseñadores de los pitillos biodegradables.
Para utilizar estos materiales al suero de leche se le hizo una microfiltración inicial para eliminar grasas e impurezas, y una ultrafiltración. Luego se obtuvo la proteína en estado líquido y por medio de una aspersión se transformó en polvo, como se requirió para este caso.
“Cuando se tienen esos dos materiales se pueden usar en el proceso de extrusión. Estos se mezclan y calientan hasta llegar al punto de fusión de 165 oC y se presionan contra un dado (boquilla de la extrusora) para darle la forma circular al pitillo. Finalmente se enfría y se corta”, amplía el estudiante Ayazo Peñata.
Planta diseñada a medida
Para poder realizar todo este proceso se tuvo que diseñar el sistema de la planta, que es tecnificada, genera una mínima cantidad de residuos y requiere de pocos operarios encargados del monitoreo. La idea es que no se haga manipulación, por tratarse del tipo del uso de un compuesto químico altamente corrosivo (ácido sulfúrico).
En la planta, la producción de pitillos se hace en la parte baja y la de los insumos en la de arriba. Esto con el fin de utilizar la gravedad, disminuir los costos de manejo de materiales y aumentar la productividad.
Para el estudiante Ayazo Peñata “el problema no es del producto sino del material con el que se fabrica”, y ese fue el principal aliciente para realizar el proyecto con materiales alternativos, ya que los pitillos más comercializados en el mercado están compuestos de polipropileno y polietileno, elaborados con combustibles fósiles que tardan unos 1.000 años en degradarse y que habitualmente causan afectaciones en la fauna marina.
“Lo bueno de estos dos materiales que usamos es que son subproductos de industrias alimenticias: la cascarilla de cacao, de la producción de chocolate, y la proteína de suero aislado, de la producción de quesos”, agregó al referirse a la ventaja que esto representa.