Nuevo método para producir edulcorantes más baratos y sostenibles

Los polialcoholes se usan en muchos productos alimenticios, especialmente en chicles y caramelos, porque endulzan previniendo la formación de caries. Ahora investigadores del instituto ICIQ en Tarragona, junto al ETH de Suiza, han diseñado un nuevo proceso para obtener edulcorantes como el manitol y el ribitol a partir de sustratos baratos, renovables y fácilmente accesibles.

ICIQ | | 07 diciembre 2016 13:30

Bolsitas de edulcorante, que se pueden producir con sustratos baratos, renovables y fácilmente accesibles. / Dominio público

Los polialcoholes son unos edulcorantes muy utilizados. A pesar de no ser totalmente cero-calorías, son muy comunes en chicles, caramelos y dentífricos por la sensación de frescor que producen en la boca y porque no contribuyen a la formación de caries.

Pese a que algunos polialcoholes se encuentran en la naturaleza, lo más habitual no es aislarlos, sino producirlos de manera industrial. Normalmente, se utilizan procesos biológicos en los que diferentes enzimas preparan los polialcoholes a partir de azúcares. Sin embargo, estos sistemas tienen muchos inconvenientes, ya que requieren unas condiciones de temperatura, pH, y concentración muy controladas, lo que dificulta llevar a cabo el proceso a gran escala.

Se obtienen polialcoholes como el manitol y el ribitol a partir de sustratos baratos y accesibles como la glucosa o la arabinosa

Por ello, investigadores de la Escuela Politécnica Federal (ETH) de Zúrich (Suiza) y el Instituto Catalán de Investigaciones Químicas (ICIQ, en Tarragona) proponen una solución basada en la catálisis heterogénea, como tantos otros procesos comerciales (el craqueo de petróleo, los catalizadores de los coches o la síntesis del amoníaco).

La idea se basa en combinar una primera etapa de reorganización de los átomos del azúcar catalizada por óxidos de molibdeno y una segunda fase de hidrogenación catalizada por rutenio. Con este método se pueden obtener polialcoholes más valiosos como el manitol y el ribitol a partir de sustratos baratos y accesibles como la glucosa o la arabinosa.

EL equipo del ICIQ, liderado por Núria López, ha llevado a cabo las simulaciones por ordenador que han ayudado a diseñar los catalizadores para este proceso. “Gracias a la gran potencia de cálculo del Barcelona Supercomputing Center y la Red Española de Supercomputación hemos podido modelizar los procesos de catálisis heterogénea con unos grados de complejidad y precisión sin precedentes,” dice López, que concluye: “Este nuevo proceso aumenta las aplicaciones potenciales de la biomasa en la industria”.

Referencia bibliográfica:

G.M. Lari, O.G. Gröninger, Q. Li, C. Mondelli, N. López, J. Pérez-Ramírez. "Catalyst and Process Design for the Continuous Manufacture of Rare Sugar Alcohols by Epimerization–Hydrogenation of Aldoses". ChemSusChem, 2016. DOI: 10.1002/cscc.201600755