Review of sustainable alternatives for the use of orange marc
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citrus
process
biodegradation
biofuels
treatment Cítricos
proceso
biodegradación
biocombustibles
tratamiento

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Dávila, T. L. A., & Hernández Sierra, A. T. (2018). Review of sustainable alternatives for the use of orange marc. Revista Colombiana De Investigaciones Agroindustriales, 5(2), 9–32. https://doi.org/10.23850/24220582.1393

Abstract

Orange waste is produced in large quantities worldwide and must be managed properly to avoid contamination in water, land and air, and other natural resources. The composting technique of orange waste is a conditioning factor during the degradation process due to its physicochemical and microbiological features, there is a high moisture content, acidity, low decomposition and the presence of essential oils that delay the compost process. According to the literature review where different treatments are analyzed for transforming orange waste into composting; it was found a record of investigations developed with methods such as forced aeration by manual dumping, outdoors, addition hydroxide of calcium, agro industrial waste, pruning waste, urban waste, cows’ dung and other type of techniques such as the production of biofuels and / or the extraction of essential oils. The study showed that it is possible to reduce the environmental impact on orange waste through composting technique by pre-treating dehydration or the extraction of pectin and D-limonene in order to optimize the decomposition time; as well as improving the physical and chemical microbiological conditions of the compost. It is also important to note that another option to take advantage of citrus is through the reconversion of waste to industrial processing, biogas or bioethanol to obtain new products.

https://doi.org/10.23850/24220582.1393
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References

Aggelis, G., Ehaliotis, C., Nerud, F., Stoychiev, I., Luberatos, G., & Zervakis, G. (2002). Evaluation of white-rot fungi for detoxification and decoloration of effluents from the green olives debittering process. Appl. Microbiol. Biotechnol, 59(2-3), 353-360. doi:10.1007/s00253-002-1005-9

Agüero, D. & Terry, E. (2014). Generalidades de los abonos orgánicos: importancia del bocashi como alternativa nutricional para suelos y plantas. Cultivos Tropicales, 35(4), 52-59.

Artavia, S., Uribe, L., Saborío, F., Arauz, L., & Castro, L. (2010). Efecto de la aplicación de abonos orgánicos en la supresión de Pythium myriotylum en plantas de tiquisque (Xanthosoma sagittifolium). Agronomía Costarricense, 34 (1), 17-29.

Ayala, J.R., Montero, G., Campbell, H.E., Sagaste, C.A., León, J.A., Coronado, M.,… Torres, R. (2016). Aprovechamiento de los residuos de cáscara de naranja para la obtención de azúcares. En Memorias del XXXVII Encuentro Nacional de la AMIDIQ. Nuevas tecnologías y tendencias en la ingeniería química (pp. 224-228). Puerto Vallarta, México: Academia Mexicana de Investigación y Docencia en Ingeniería Química.

Behzad, S., & Keikhosro, K. (2018). Citrus processing wastes: Environmental impacts, recent advances, and future perspectives in total valorization. Resources, Conservation and Recycling, 129, 153-167. doi: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2017.10.032

Benítez, N. (14 de mayo de 2016). Con cáscaras de naranja quieren mejorar la industria y el ambiente colombiano. La Opinión. Recuperado de: https://www.laopinion.com.co/economia/con-cascaras-de-naranja-quieren-mejorar-la-industria-y-el-ambiente-colombiano-108367#OP

Bernal, A., Ros, M., Tittarelli, F., Intrigliolo, F., & Pascual, J. A. (2008). Citrus compost and its water extract for cultivation of melon plants in greenhouse nurseries. Evaluation of nutriactive and biocontrol effects. Bioresource technology, 99 (18), 8722-8728. doi: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2008.04.019

Bueno, P., Díaz, M.J., & Cabrera, F. (2008). Factores que afectan al proceso de Compostaje. En J. Moreno. (Ed.), Compostaje (pp. 93-109). Madrid: Ediciones Mundi-Prensa.

Campitelli, P., Ceppi, S., Velasco, M., & Rubenacker, A. (2014). Compostaje. Obtención de abonos de calidad para las plantas. Córdoba, Colombia: Editorial Brujas.

Cardona, C., Sánchez, O., Ramírez, J., & Álzate, L. (2004). Biodegradación de residuos orgánicos de plazas de mercado. Revista Colombiana de Biotecnología, 6 (2), 78-89.

Cerda, A., Artola, A., Font, X., Barrena, R., Gea, T., & Sánchez. A. (2018). Composting of food wastes: Status and challenges. Bioresource Technology, 248 (Part A), 57-67. doi: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.06.133

Cerón, I. & Cardona, C. (2011). Evaluación del proceso integral para la obtención de aceite esencial y pectina a partir de cáscara de naranja. Ingeniería y Ciencia, 7(13), 65-86.

Crawshaw, R. (2001). Co-product feeds: animal feeds from the food and drinks industries. Nottingham, England: Nottingham University Press.

Díaz, M.J., Madejon, E., López, F., López, R., & Cabrera, F. (2002). Optimization of the rate vinasse/grape marc for co-composting process. Process Biochemistry, 37 (10), 1143-1150. https://doi.org/10.1016/S0032-9592(01)00327-2

Escobar, N., Mora, J., & Romero, N. J. (2012). Identificación de poblaciones microbianas en compost de residuos orgánicos de fincas cafeteras de Cundinamarca. Boletín Científico. Centro de Museos. Museo de Historia Natural, 16 (1), 75-88.

Estrada, E. (2010). Manual Elaboración de Abonos Orgánicos Sólidos, Tipo Compost. Guatemala, Quetzaltenango: ICTA-CIAL.

Fernández, L., Zalba, P., Gómez, M., & Sagardoy, M. (2005). Bacterias solubilizadoras de fosfato inorgánico aisladas de suelos de la región sojera. Ciencia del suelo, 23 (1), 31-37.

Gelsomino, A., Abenavoli, M., Princi, G., Attinà, E., Cacco, G., & Sorgonà, A. (2010). Compost from Fresh Orange Waste:A Suitable Substrate for Nursery and Field Crops? Compost Science & Utilization, 18 (3), 201-210. https://doi.org/10.1080/1065657X.2010.10736956

Ghobadian, B. (2012). Liquid biofuels potential and outlook in Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16 (7), 4379-4384. https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.05.013.

Guo, R., Li, G., Jiang, T., Schuchardt, F., Chen, T., Zhao, Y., & Shen, Y. (2010). Effect of aeration rate, C/N ratio and moisture content on the stability and maturity of compost. Bioresource Technology, 112, 171-178. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.02.099

Hawksworth, D.L., Kirk, P.M., Sutton, B.C., & Pegler, D.N. (1995). Ainsworth & Bisby's Dictionary of the Fungi. Wallingford: CAB International.

Hull, W., Lindsay, C., & Baier, W. (1953). Chemicals from oranges. Industrial & Enginnering Chemistry, 45 (5), 876-890. doi: 10.1021/ie50521a018

Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación – ICONTEC (2011). Productos para la industria agrícola. Productos orgánicos usados como abonos o fertilizantes y enmiendas o acondicionadores de suelo. Recuperado de: https://tienda.icontec.org/wp-content/uploads/pdfs/NTC5167.pdf

Isaza–Arias, G., Pérez–Méndez, M., Laines–Canepa1, J., & Castañón–Nájera, G. (2009). Comparación de dos técnicas de aireación en la degradación de la materia orgánica. Universidad y ciencia, 25 (3), 233-243.

Jiang, T., Schuchardt, F., Li, G., Guo, R., & Zhao, Y. (2011). Effect of C/N ratio, aeration rate and moisture content on ammonia and greenhouse gas emission during the composting. Journal of Environmental Sciences, 23 (10), 1754-1760. doi: 10.1016/s1001-0742(10)60591-8

Kalil, S. (2007). Seguimiento del proceso de humificación del compost inoculado. (Tesis de pregrado). Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia.

Kumar, M., Ou Y.L., & Lin, J.G. (2010). Co-composting of green waste and food waste at low C/N ratio. Waste Management, 30 (4), 602-609. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2009.11.023

Liang, C., Das, K.C., & McClendon, R.W. (2003). The influence of temperature and moisture contents regimes on the aerobic microbial activity of a biosolids composting blend. Bioresource Technology, 86 (2), 131-137. https://doi.org/10.1016/S0960-8524(02)00153-0

Liu, T., Mcconkey, B., Huffman, T., Smith, S., MacGregor, B.,… Kulshreshtha, S. (2014). Potential and impacts of renewable energy production from agricultural biomass in Canada. Applied Energy, 130, 222-229. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.05.044

López, X., Robles, C., Velasco, V., Ruiz, J., Enríquez, J., & Rodríguez, G. (2015). Propiedades físicas, químicas y biológicas de tres residuos agrícolas compostados. Ciencia Ergo Sum, 22 (2), 145-152.

Michel, F., Forney, L., Huang, A., Drew, S., Czuprendski, M., Lindeberg, J.D, & Reddy, C. (1996). Effects of Turning Frequency, Leaves to Grass Mix Ratio and Windrow vs. Pile Configuration on the Composting of Yard Trimmings. Compost Science & Utilization, 4 (1), 126-143. https://doi.org/10.1080/1065657X.1996.10701816

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – MAVDT (2008). Estudios y Proyectos Ambientales y Mecánicos–. Manual 1: Generalidades. Bogotá: MADVT.

Monroy, O., & Viniegra, G. (1990). Biotecnología para el aprovechamiento de los desperdicios orgánicos. México: A.G.T. Editor.

Moral, C., Paredes, M.A., Bustamante, F., Marhuenda-Egea, M.P., & Bernal. (2009). Utilisation of manure composts by high-value crops: Safety and environmental challenges. Bioresource Technology, 100, 5454–5460. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2008.12.007

Mosos, W., Cadavid, L., & Agudelo, A. (2012). Potencial de biogás de residuos de frutas y verduras provenientes de restaurantes de Palmira. Acta Agronómica, 61(5), 97-98.

Muñoz, J.M., Muñoz, J.A., & Montes, C. (2015). Evaluación de abonos orgánicos utilizando como indicadores plantas de lechuga y repollo en Popayán, cauca. Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, 13 (1), 73-82.

Negro, V., Mancini, G., Ruggeri, B., & Fino, D. (2016). Citrus waste as feedstock for bio-based products recovery: Review on limonene case study and energy valorization. Bioresource Technology, 214, 806-815. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2016.05.006

Organización de las naciones unidas para la alimentación y la agricultura - FAO (2014). FAO Recuperado de: http://www.faostat.org/

Pourbafrani, M., Forgács, G., Horváth, I. S., Niklasson, C., & Taherzadeh, M. J. (2010). Production of biofuels, limonene and pectin from citrus wastes. Bioresource technology, 101 (11), 4246-4250. Doi: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.01.077

Raviv, M., Oka, Y., Katan, J., Hadar, Y., Yogev, A., Medina, S.,… Ziadna, H. (2005). High-nitrogen compost as a medium for organic container-grown crops. Bioresource Technology, 96(4), 419-427. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2004.06.001

Real Decreto 506 (2013). Productos fertilizantes. Recuperado de: https://www.boe.es/buscar/doc.php?id=BOE-A-2013-7540

Red Española de Compostaje (2015). De residuo a recurso, el camino hacia la sostenibilidad. II Procesos de biotransformación de la materia orgánica. Aspectos biológicos de la estabilización aeróbica. Madrid, España: S.A. Mundi-Prensa

Robles-Martínez, F., Ramírez-Sánchez, I., Piña-Guzmán, A., & Colomer-Mendoza, F. (2010). Efecto de la adición de agentes estructurantes a residuos hortícolas en tratamientos aerobios. Ingeniería Agrícola y Biosistemas, 2 (1), 45-51. doi:10.5154/r.inagbi.2010.08.010

Rodríguez, M., Muñiz O., Calero, B., Montero, A., Martínez F., Limeres, T.,… Aguilar, A. (2012). Contenido de metales pesados en abonos orgánicos, sustratos y plantas cultivadas en organopónicos. Cultivos Tropicales, 33 (2), 5-12.

Ruiz, B., & Flotats, X. (2016). Effect of limonene on batch anaerobic digestion of citrus peel waste. Biochemical Engineering Journal, 109, 9-18. doi: https://doi.org/10.1016/j.bej.2015.12.011

Sánchez, O. J., Ospina, D. A., & Montoya, S. (2017). Compost supplementation with nutrients and microorganisms in composting process. Waste management (New York, N.Y.), 69, 136-153. doi: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.08.012

Sánchez, T. M. (2009). Caracterización microbiológica del proceso de compostaje a partir de residuos azucareros microbial. Agronomía Tropical, 59 (3), 309-316.

Sauri, M., & Castillo, E. (2002). Utilización de la composta en procesos para la remoción de contaminantes. Ingeniería Revista Académica, 6 (3), 55-60.

Sharma, K., Mahato, N., Hwan Cho, M., & Rok Lee, Y. (2017). Conversión de residuos de cítricos en productos de valor agregado: enfoques económicos y amigables con el medioambiente. Nutrición, 34, 29-46. https://doi.org/10.1016/j.nut.2016.09.006

Siles, J. A., Vargas, F., Gutiérrez, M. C., Chica, A. F., & Martín, M. A. (2016). Integral valorisation of waste orange peel using combustion, biomethanisation and co-composting technologies. Bioresource Technology, 211, 173-182. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2016.03.056

Taghizadeh-Alisaraei, A., Hasan Hosseini, S., Ghobadian, B., & Motevali., A. (2017). Biofuel production from citrus wastes: A feasibility study in Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 69, 1100-1112. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.09.102

Tejada, M., Dobao, M., Benitez, C., & Gonzalez, J. (2001). Study of composting of cotton residues. Bioresource Technology, 79 (2), 199-202. doi: https://doi.org/10.1016/S0960-8524(01)00059-1

Torres, P., Madera, C.A., & Martínez, G.V. (2008). Estabilización alcalina de biosólidos compostados de plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas para aprovechamiento agrícola. Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín 61(1), 4432-4444.

Van Heerden, I., Cronjé, C., Swart, S.H., & Kotzé, J.M. (2002). Microbial, chemical and physical aspects of citrus waste composting. Bioresource Technology, 81, 71-76. https://doi.org/10.1016/S0960-8524(01)00058-X

Varma, V.S., Das, S., Sastri, C.V., & Kalamdhad, A.S. (2017). Microbial degradation of lignocellulosic fractions during drum composting of mixed organic waste. Sustainable Environment Research, 27 (6), 265-272. doi: https://doi.org/10.1016/j.serj.2017.05.004

Varnero, M. T., Galleguillos, K., & Rojas, R. (2011). Sistemas de Compostaje para el Tratamiento de Alperujo. Información tecnológica, 22 (5), 49-56. doi: https://dx.doi.org/10.4067/S0718-07642011000500007

Varnero, M.T., Rojas, C., & Orellana, R. (2007). Índices de fitotoxicidad en residuos orgánicos durante el compostaje. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 7 (1), 28-37.

Wikandari, R., Millati, R., Cahyanto, M.N., Taherzadeh, M.J. (2014). Producción de biogás a partir de residuos de cítricos por biorreactor de membrana. Membranas, 4, 596-607. doi:10.3390/membranes4030596

Wilkins, M.R., Suryawati, L., Maness, N.O., & Chrz, D. (2007). Producción de etanol por Saccharomyces cerevisiae y Kluyveromyces marxianus en presencia de aceite de cáscara de naranja. Mundo J. Microbiol. Biotechnol. , 23, 161-1168. doi:10.1007/ s11274-007-9346-2.

World Energy Council form sustainable energy (2014). Consejo Mundial de la Energía. La red de líderes del sector energético que promueve el suministro y uso sostenible de la energía en beneficio de todos. Recuperado: https://www.worldenergy.org/about-wec/brochure/es/.

Yepes, S., Montoya, L., & Orozco, F. (2008). Valorización de residuos agroindustriales – frutas – en Medellín y el sur del valle del aburrá, Colombia. Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín, 61(1), 4422-4431.

Zubillaga, M.S., Branzini, A., & Lavado. R. S. (2008). Problemas de fitotoxicidad en compost. Revista Pilquen, sección agronomía, 9, 1-9.

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