El sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) ha pasado en pocas décadas de ser un cultivo de subsistencia a un pilar emergente de la bioeconomía industrial, su fisiología C4, su elevada eficiencia en el uso del agua y su tolerancia relativa a altas temperaturas lo colocan en una posición estratégica frente a la inestabilidad climática y a la presión sobre los recursos hídricos, a diferencia de otros cereales, el sorgo admite una amplia gama de modelos de uso final: grano para alimentos y piensos, tallos azucarados para bioetanol, biomasa lignocelulósica para energía y materiales, e incluso fracciones específicas para la industria química fina.
Esta plasticidad funcional solo se traduce en ventajas económicas cuando se articula con sistemas de industrialización capaces de capturar valor en cada eslabón de la cadena, desde la genética orientada a usos específicos, pasando por la mecanización y el acondicionamiento, hasta la transformación termoquímica y bioquímica avanzada, de lo contrario, el sorgo queda atrapado en mercados de baja diferenciación, compitiendo exclusivamente por precio frente a maíz y trigo, con escaso margen para la inversión tecnológica en campo.
La industrialización del sorgo exige, por tanto, comprenderlo no como un cultivo único sino como un conjunto de plataformas productivas basadas en tipos botánicos y rutas de procesamiento distintas, en las que interactúan decisiones agronómicas, de ingeniería de procesos y de política pública, cada una de ellas condiciona el tipo de productos y subproductos que pueden generarse y, sobre todo, su viabilidad económica y ambiental a escala regional.
Plataformas de producción: grano, azúcar y biomasa
La primera gran plataforma es el sorgo granífero, que abastece a la industria de alimentos balanceados, a la molienda seca y húmeda y, en menor medida, a la alimentación humana directa, en este caso, la industrialización se organiza alrededor de la calidad del grano: tamaño y uniformidad, contenido de taninos condensados, dureza endospérmica y composición de almidón, la selección genética para bajos taninos ha sido clave para ampliar el uso en monogástricos, mientras que líneas con taninos moderados siguen siendo valoradas en regiones donde se prioriza la resistencia a aves y hongos en campo.
En la transformación primaria del grano, la limpieza, clasificación y descascarado determinan la eficiencia posterior, el descascarado controlado permite separar fracciones de harina blanca, apta para formulaciones de alimentos libres de gluten, de fracciones ricas en fibra y pigmentos, valiosas para la industria nutracéutica, la molienda seca produce sémolas, harinas y grits que se destinan a snacks extruidos, cervezas tipo sorghum beer y mezclas con maíz y trigo, mientras que la molienda húmeda permite aislar almidón nativo, gluten de sorgo (kafirina) y fibra insoluble, cada una con aplicaciones diferenciadas en alimentación y bioplásticos.
La segunda plataforma, el sorgo azucarado, se orienta a la producción de jugos fermentables y jarabes, aquí el tallo se convierte en el órgano de interés industrial, con contenidos de sólidos solubles que pueden superar el 18 °Brix, el corte mecanizado con cosechadoras de caña adaptadas o cabezales específicos para sorgo dulce es crucial para minimizar pérdidas de jugo y reducir la contaminación microbiana, una logística ineficiente entre campo e industria incrementa la respiración del tallo y reduce la concentración de azúcares fermentables.
En planta, el procesamiento comienza con el desfibrado y prensado del tallo, la extracción de jugo se optimiza mediante trenes de molinos o difusores, similares a los empleados en caña de azúcar, el jugo crudo se somete a clarificación (caldo-lima, floculantes, sedimentación) para reducir sólidos en suspensión y carga microbiana, antes de pasar a fermentación alcohólica con levaduras seleccionadas, la destilación posterior genera bioetanol hidratado o anhidro, mientras que los subproductos, como la vinaza y la cachaza, se reincorporan a esquemas de economía circular como biofertilizantes y enmiendas orgánicas.
La tercera plataforma, el sorgo forrajero y biomásico, se diseña para maximizar la producción de materia seca por unidad de agua y superficie, aquí la industrialización se orienta tanto a la fabricación de ensilados de alta densidad energética para rumiantes como a la generación de biomasa lignocelulósica para combustión directa, peletización, gasificación o producción de etanol de segunda generación, la anatomía del tallo, la relación hoja:tallo y el contenido de lignina condicionan la aptitud de cada híbrido para uno u otro destino.
En sistemas de bioenergía, la biomasa de sorgo se somete a pretratamientos físico-químicos (explosión de vapor, hidrólisis alcalina, pretratamiento ácido diluido) para aumentar la accesibilidad de la celulosa y hemicelulosa, posteriormente, enzimas celulolíticas y hemicelulolíticas convierten los polisacáridos en azúcares fermentables, que alimentan procesos de fermentación de segunda generación, en paralelo, los residuos ligninos pueden destinarse a la cogeneración de energía térmica y eléctrica, mejorando el balance energético global.
Tecnologías de transformación y captura de valor
La industrialización del sorgo no se limita a la obtención de productos básicos, una de sus mayores fortalezas radica en la diversidad de subproductos industriales que pueden generar cadenas de valor adicionales, en el caso del sorgo granífero, la fracción de salvado resultante del pulido y la molienda, rica en fibra, lípidos y compuestos fenólicos, se utiliza en la formulación de piensos funcionales, en mezclas para panificación con alegaciones de salud y como sustrato para la producción de xilooligosacáridos mediante hidrólisis controlada.
El almidón de sorgo, por su estructura granular y su perfil de amilosa/amilopéctina, se ha convertido en materia prima para la fabricación de bioplásticos, adhesivos y películas comestibles, tecnologías de modificación física (tratamiento térmico-húmedo, extrusión) y química (acetilación, oxidación) permiten ajustar la viscosidad, la retrogradación y la resistencia mecánica, facilitando su integración en empaques biodegradables y recubrimientos protectores para frutas y hortalizas, la kafirina, por su parte, se explora como proteína formadora de películas hidrofóbicas y sistemas de liberación controlada de compuestos activos.
En la industria bioenergética, el bioetanol de sorgo azucarado compite con el de caña y maíz, sin embargo, su ventaja radica en la flexibilidad agronómica y en la posibilidad de integrar esquemas de biorrefinería, en los que, además del etanol, se produzcan ácido láctico, butanol, ácidos orgánicos y biopolímeros como el ácido poliláctico (PLA), ello requiere adaptar las líneas de fermentación, pasando de procesos monoproducto a estrategias de fermentación múltiple o secuencial, con microorganismos especializados y sistemas de separación por membranas, extracción líquido-líquido o destilación fraccionada.
La biomasa de sorgo se está incorporando también a procesos termoquímicos avanzados, la pirólisis rápida genera bioaceites con potencial como combustibles renovables y fuente de compuestos fenólicos industriales, mientras que la gasificación produce gas de síntesis (CO y H2) utilizable en la síntesis de metanol, amoníaco verde o combustibles Fischer-Tropsch, la ceniza rica en sílice y potasio se valoriza como enmienda de suelos o materia prima para materiales de construcción, siempre que se controle la presencia de metales pesados y se garantice la trazabilidad del residuo.
En el ámbito de la alimentación animal, la industrialización del sorgo se apoya en tecnologías de extrusión, peletización y expansión, que modifican la gelatinización del almidón y reducen el impacto de los taninos residuales, mejorando la digestibilidad, la incorporación de sorgo en dietas de aves y cerdos se optimiza mediante el uso de enzimas exógenas (xilanasas, fitasas, proteasas) adaptadas a la matriz del grano, mientras que en rumiantes, el sorgo forrajero ensilado, procesado con picadoras de precisión y compactado a altas densidades, permite formular raciones con menor dependencia del maíz y la alfalfa.
Un aspecto central de la industrialización moderna es la digitalización de la cadena, sensores en cosechadoras, sistemas de visión artificial en plantas de acondicionamiento y plataformas de trazabilidad basada en datos permiten ajustar de manera dinámica los parámetros de proceso a la variabilidad del material vegetal, esta integración de agricultura de precisión con control de procesos industriales reduce pérdidas, mejora la consistencia del producto y facilita la certificación de esquemas de sostenibilidad y baja huella de carbono, cada vez más exigidos por los mercados internacionales.
La convergencia entre mejoramiento genético, ingeniería de procesos y gestión de datos abre la puerta a un sorgo diseñado desde el inicio como materia prima específica para biorrefinerías, con perfiles de azúcares, lignina y compuestos secundarios ajustados a rutas industriales concretas, en este contexto, la industrialización del cultivo deja de ser un simple destino poscosecha y se convierte en el eje que orienta las decisiones agronómicas, la arquitectura de la planta y la configuración territorial de las cadenas productivas, redefiniendo el papel del sorgo en los sistemas agrícolas del futuro.
- Rooney, L. W., & Waniska, R. D. (2000). Sorghum food and industrial utilization. In C. W. Smith & R. A. Frederiksen (Eds.), Sorghum: Origin, history, technology, and production (pp. 689–729). John Wiley & Sons.
- Ratnavathi, C. V., Suresh, K., Kumar, B. S. V., Pallavi, M., Komala, V. V., & Seetharama, N. (2011). Study on genotypic variation for ethanol production from sweet sorghum juice. Biomass and Bioenergy, 35(3), 1317–1323.
- Zhao, Y. L., Dolat, A., Steinberger, Y., Wang, X., Osman, A., & Xie, G. H. (2009). Biomass yield and changes in chemical composition of sweet sorghum cultivars grown for biofuel. Field Crops Research, 111(1–2), 55–64.
- Awika, J. M., & Rooney, L. W. (2004). Sorghum phytochemicals and their potential impact on human health. Phytochemistry, 65(9), 1199–1221.
- Li, M., Liu, P., Zhang, L., Du, J., & Zhang, R. (2015). Properties of sorghum starches and their applications in the food industry: A review. Food Hydrocolloids, 45, 148–160.
- Gnansounou, E., Dauriat, A., & Wyman, C. E. (2005). Refining sweet sorghum to ethanol and sugar: Economic trade-offs in the context of North China. Bioresource Technology, 96(9), 985–1002.
- Rooney, W. L., Blumenthal, J., Bean, B., & Mullet, J. E. (2007). Designing sorghum as a dedicated bioenergy feedstock. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 1(2), 147–157.
- da Silva, J. A. G., Schaffert, R. E., & Karam, D. (2014). Sorghum as a multifunctional crop for the production of grain, forage and bioenergy. Revista Brasileira de Milho e Sorgo, 13(3), 267–280.
- Bian, Y., Wang, Y., Ji, X., Li, M., & Chen, L. (2019). Recent advances in biorefinery of sweet sorghum for biofuel and value-added products. Industrial Crops and Products, 137, 410–422.