Un proceso basado en centrifugación logra recuperar hasta el 95 % de una materia prima valiosa que la industria alimentaria estaba desechando.
- ♻️ Centrifugación como pieza clave, sin necesidad de tratamientos complejos.
- 🏭 Residuos reales de una fábrica, no una mezcla preparada exclusivamente en laboratorio.
- 💰 Precio mínimo estimado de unos 0,40 dólares/kg para la grasa recuperada.
- 🧴 Posibles usos en piensos, cosmética, farmacia y otros productos.
- 📉 Menos desperdicio de materias primas en una industria que descarta parte de su producción.
¿Por qué importa?
Una partida de helado que no puede venderse sigue conteniendo grasa láctea, proteínas y azúcares con valor. Sin embargo, recuperar esos componentes puede resultar tan complicado o caro que termina siendo más práctico gestionar todo el producto como residuo.
Investigadores de Penn State han comprobado que al menos una de esas fracciones, la grasa, podría separarse mediante una tecnología industrial muy conocida: la centrifugación.
Lo interesante está precisamente ahí. No se plantea fabricar una sofisticada molécula en un laboratorio, se intenta recuperar una materia prima que ya estaba dentro del alimento y devolverla al circuito productivo.
Un problema escondido detrás de las fábricas de helado
El helado que llega al consumidor es solo una parte de lo que circula por una planta industrial.
Durante la producción aparecen lotes descartados por problemas de calidad, restos procedentes de cambios entre productos y material retirado durante las operaciones de limpieza. Las precauciones necesarias para evitar la contaminación cruzada con alérgenos también han contribuido a incrementar estas corrientes residuales.
Según los datos recogidos por Penn State, cerca del 5 % de las materias primas utilizadas en la fabricación de helados puede terminar como residuo.
Y no es precisamente un residuo pobre.
El helado contiene una cantidad apreciable de grasa, además de proteínas, azúcares y otros sólidos. En las cuatro partidas industriales estudiadas por los investigadores, la proporción de grasa osciló entre el 1,8 % y el 10,3 %.
El equipo trabajó con residuos suministrados por Perry’s Ice Cream, fabricante estadounidense ubicado en Akron, Nueva York. Cada lote enviado para los experimentos rondaba los 41 kg.
Cerca del 5 % de las materias primas utilizadas para fabricar helado puede terminar descartado durante el proceso industrial.
La sorpresa estaba en no complicar el proceso
Separar la grasa de un helado no es exactamente lo mismo que quitar el aceite que flota sobre un líquido.
El producto está diseñado precisamente para mantener una estructura estable. Grasas, proteínas, agua, azúcares, emulsionantes y estabilizantes forman una mezcla compleja. Esa estabilidad, fantástica cuando se busca un helado cremoso, se convierte en un inconveniente cuando se pretende desmontarlo para recuperar sus componentes.
Los investigadores probaron diferentes estrategias.
Una consistió en utilizar enzimas como pepsina, tripsina y bromelina para romper las proteínas que contribuyen a estabilizar la emulsión. También estudiaron cambios pronunciados de pH, tanto hacia condiciones ácidas como alcalinas.
Después llegó la centrifugación.
Al hacer girar rápidamente la mezcla, los componentes pueden separarse por sus diferentes propiedades físicas. Es un principio bien conocido por la industria láctea y utilizado desde hace décadas para separar la nata de la leche.
Y apareció un resultado bastante revelador: añadir más tratamiento no significaba necesariamente recuperar más grasa.
La muestra sin tratamiento enzimático, sometida directamente a centrifugación, permitió recuperar alrededor del 95 % de la grasa disponible.
Las enzimas no resultaron imprescindibles
Los tratamientos enzimáticos cortos, de aproximadamente una o dos horas, ayudaron en determinadas condiciones. Sin embargo, prolongarlos, elevar la temperatura o aumentar la degradación de las proteínas no mejoró la cantidad total de grasa recuperada.
En algunos casos ocurrió algo aún menos conveniente: disminuyó la pureza de la fracción grasa.
También se ensayó la modificación del pH. Las condiciones fuertemente alcalinas, alrededor de pH 11, facilitaron más la separación que las condiciones ácidas.
Esto abre una decisión interesante para una futura instalación industrial. Si una separación mecánica suficientemente sencilla proporciona buenos resultados, añadir enzimas, calor o reactivos químicos solo tendría sentido cuando la mejora obtenida compensase claramente su coste, consumo energético y complejidad operativa.
El helado residual estudiado podía contener entre tres y cinco veces más grasa que la leche de vaca. Esa concentración ayuda a explicar por qué recuperarla puede resultar atractiva.
La gran pregunta: ¿sale rentable?
Aquí el estudio da un paso que muchas investigaciones sobre valorización de residuos no llegan a dar.
El equipo dirigido por Penn State desarrolló también un modelo tecnoeconómico para estudiar cómo podría trasladarse el proceso a una operación industrial.
La estimación sitúa el precio mínimo de venta de la grasa recuperada alrededor de 0,40 dólares por kilogramo, con una variación estimada del 7 %. Por encima de ese nivel, el modelo contempla la posibilidad de obtener rentabilidad.
No debe interpretarse como el precio comercial que tendrá necesariamente el producto. Es una estimación obtenida a partir del proceso modelizado y depende de sus hipótesis económicas y técnicas.
Hay además una variable decisiva: la concentración inicial de grasa.
Procesar un residuo con poca grasa exige tratar prácticamente el mismo volumen de material para obtener una cantidad menor de producto aprovechable. Con residuos más grasos ocurre lo contrario. El estudio también apunta a economías de escala, con mejores perspectivas económicas al aumentar la capacidad de procesamiento.
El modelo calcula un precio mínimo de venta cercano a 0,40 dólares/kg de grasa recuperada. La rentabilidad depende especialmente de la concentración inicial de grasa y de la escala de la instalación.
¿Qué se puede hacer con esa grasa?
Una primera salida planteada por los investigadores sería sustituir determinadas grasas empleadas en alimentación animal.
Pero probablemente el mayor potencial económico se encuentre en aplicaciones de mayor valor añadido. La grasa recuperada podría servir como materia prima para obtener compuestos destinados a cosmética, farmacia u otros productos industriales.
Ahí aparece un concepto importante de economía circular: no todas las vías de valorización tienen el mismo valor.
Transformar directamente todo el residuo en energía puede ser útil, pero recuperar primero sus componentes más valiosos y aprovechar posteriormente las fracciones restantes suele ofrecer más posibilidades.
Sería una especie de biorrefinería aplicada a los residuos alimentarios: separar grasa, estudiar la recuperación de proteínas y azúcares y reservar para procesos energéticos o biológicos aquello que ya no pueda aprovecharse de otra manera.
Precisamente esa es una de las líneas que continúa investigando el equipo de Penn State.
El estudio demuestra recuperación técnica y viabilidad económica modelizada. No demuestra todavía que una planta comercial completa tenga menor huella de carbono que todas las alternativas actuales de gestión.
Un segundo estudio apunta en la misma dirección
El interés por recuperar grasa de los helados descartados no se limita al equipo de Penn State.
Investigadores del Agricultural Research Service del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) publicaron en 2026 otro trabajo utilizando una centrífuga de discos, un equipo empleado habitualmente en el procesado de leche.
En ese estudio se probaron cinco tipos de helado y diferentes tratamientos enzimáticos. Con determinadas condiciones, cuatro de los cinco tipos analizados consiguieron recuperaciones superiores al 90 % de la grasa.
Hay diferencias metodológicas importantes entre ambos trabajos y los resultados no son directamente intercambiables. Juntos, sin embargo, aportan una señal interesante: la centrifugación industrial convencional merece estudiarse seriamente como herramienta para valorizar este residuo.
Eso resulta especialmente relevante porque una tecnología que ya existe comercialmente suele tener un camino hacia la industria más corto que un proceso dependiente de maquinaria completamente nueva.
De gestionar residuos a separar materias primas
El caso del helado refleja un cambio bastante más amplio dentro de la industria agroalimentaria.
Pieles, sueros, pulpas, grasas, proteínas y aguas de procesado están dejando de analizarse exclusivamente por el coste de eliminarlos. Cada vez se estudia más qué sustancias siguen presentes y cuáles merece la pena recuperar primero.
La jerarquía importa.
Una corriente rica en grasa, por ejemplo, puede tener más sentido como fuente de moléculas útiles que como simple materia prima para producir biogás. Una vez extraídos los componentes valiosos, las fracciones orgánicas restantes todavía podrían encontrar otras salidas.
La economía circular funciona mejor cuando consigue varios aprovechamientos sucesivos del mismo material, no cuando cambia una forma de eliminación por otra.
Cómo funciona
El residuo de helado se descongela y se introduce en un proceso de separación por centrifugación. La rotación permite concentrar una fracción rica en grasa aprovechando las diferencias físicas entre los componentes de la mezcla.
Los investigadores estudiaron además tratamientos enzimáticos y modificaciones del pH para desestabilizar la emulsión. Sin embargo, la centrifugación de la muestra de control, sin proteasas añadidas, consiguió por sí sola una recuperación cercana al 95 %.
En cifras
- ≈95 %: recuperación de grasa obtenida mediante centrifugación en el control sin proteasas.
- 1,8-10,3 %: contenido de grasa de las cuatro partidas industriales analizadas.
- ≈41 kg: cantidad aproximada de residuo congelado enviada por lote para los experimentos.
- ≈5 %: proporción estimada de materias primas de la producción de helados que puede terminar como residuo.
- ≈0,40 dólares/kg: precio mínimo de venta estimado por el modelo para la grasa recuperada.
- pH 11: condición alcalina que favoreció la separación frente a los tratamientos ácidos ensayados.
Qué tiene de diferente
La principal diferencia está en la simplicidad potencial del proceso.
En vez de depender necesariamente de enzimas, tratamientos térmicos prolongados o una transformación química compleja, el estudio indica que una operación mecánica conocida y ampliamente utilizada por la industria alimentaria puede recuperar una proporción elevada de la grasa.
También destaca la utilización de residuos procedentes de producción industrial real, con composiciones variables.
Comparación directa con la tecnología convencional
- Gestión convencional: el helado descartado puede destinarse a alimentación animal, aplicación en terrenos, tratamiento de residuos u otras vías según las características del material y la normativa aplicable.
- Proceso estudiado: intenta separar primero una fracción concreta de alto interés económico, la grasa, antes de decidir el destino de los componentes restantes.
- Ventaja potencial: conservar más valor de las materias primas originales.
- Contrapartida: requiere instalaciones de separación, energía y posiblemente etapas adicionales de purificación dependiendo del destino final de la grasa.
Limitaciones
El trabajo no describe todavía una planta comercial funcionando de forma continua a gran escala.
La composición de los residuos varía considerablemente. Un lote con un 10 % de grasa presenta unas condiciones económicas muy distintas a otro cercano al 2 %.
Una recuperación elevada tampoco significa automáticamente obtener grasa con la pureza y especificaciones necesarias para cualquier aplicación.
Los posibles usos alimentarios, farmacéuticos o cosméticos exigirían además cumplir los correspondientes requisitos sanitarios y de calidad.
El precio mínimo de venta procede de un modelo tecnoeconómico, no de años de explotación de una planta comercial.
Tampoco debe confundirse viabilidad económica con superioridad ambiental. Para establecer esta última sería necesario analizar el ciclo de vida completo del proceso frente a las alternativas existentes.
En qué fase se encuentra
Laboratorio / evaluación preindustrial con modelización de proceso.
Los experimentos se realizaron con residuos industriales auténticos y el equipo desarrolló un modelo para estudiar su posible aplicación a escala industrial. No se ha presentado todavía como una tecnología comercial desplegada a gran escala.
Quién está detrás
La investigación está liderada por Pennsylvania State University, con participación de investigadores de sus departamentos de Ciencia de los Alimentos e Ingeniería Química.
El primer autor es Fuad Ale-Enriquez y la autora sénior, Yi Zhang. Participaron también Farhad Zaker Hosseiny, Zhe Xu, Rui Shi y Robert F. Roberts.
Perry’s Ice Cream, empresa estadounidense, colaboró en el proyecto y proporcionó residuos industriales para los experimentos.
La investigación recibió financiación del Northeast Sun Grant Center of Excellence, del National Institute of Food and Agriculture del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) y del programa Seed Grant de los Institutes of Energy and the Environment de Penn State.
Fuente de los datos
Los resultados proceden del estudio “Low-cost fat recovery from industrial ice cream waste: Separation mechanisms, process modeling, and techno-economic feasibility”, publicado en 2026 en la revista científica Cleaner Engineering and Technology.
Las cifras sobre los experimentos, recuperación de grasa, composición de las muestras y análisis económico proceden del paper y de la información divulgada por Penn State.
Vía PennState
Más información: Fuad Ale-Enriquez et al, Low-cost fat recovery from industrial ice cream waste: Separation mechanisms, process modeling, and techno-economic feasibility, Cleaner Engineering and Technology (2026). DOI: 10.1016/j.clet.2026.101270
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