Title: VALORIZACION DE EFLUENTES Y SUBPRODUCTOS
1VALORIZACION DE EFLUENTES Y SUBPRODUCTOS
2Los efluentes y subproductos pueden ser de dos
tipos
- Renovables
- dioxido de carbono
- melazas
- suero de queseria
- celulosas y almidones
- efluentes de destilerias, cervecerias,
- residuos de industrias alimenticias (papas,
dulces y confituras, enlatados, etc) - licores sulfiticos de la industria del papel
- residuos agricolas
- No renovables (fosiles)
- Hidrocarburos liquidos, preferentemente alcanos o
gas-oil - Hidrocarburos gaseosos (metano)
- Metanol
- Etanol
Pueden tambien provenir de fuentes renovables
3SUERO DE LECHE (DE QUESERIA)
Caracterisiticas generales Es el liquido
resultante de la coagualcion de la leche durante
la elaboracion de queso. Se obtiene tras la
separacion de la caseina y grasas Constituye el
90 de la leche y contiene los compuestos
hidrosolubles. Composicion lactosa 4.9
proteina cruda 0.9 cenizas 0.6 grasa 0.3
acido lactico 0.2 agua 93. La fraccion
proteica esta compuesta por ? lactoglobulina, ?
lactoalbumina, inmunoglobulinas, proteosa
peptona, enzimas nativas, aa, urea, creatina, ac
nucleicos y amoniaco. La acidez es variable (5.0
a 5.8) la produccion mundial de este efluente
esta en el orden de las 10 millones de toneladas
anuales.
4Procesos biotecnologicos empleando suero de
queseria
1- Propagacion de inoculos en queserias El suero
se emplea para la conservacion y propagacion de
bacterias lacticas (Lactobacillus, Leuconostoc y
Streptococcus) ya que resultan propicios para
evitar la infeccion por bacteriofagos (contienen
quelantes de calcio y reguladores de pH) 2-
Produccion de acido lactico con bacterias
lacticas Se emplea el suero desproteinizado. En
estas condiciones, entre 85 y 90 de lactosa es
convertida a lactico en 24 hs. El enriquecimiento
con las mismas proteinas del suero permite
aumentar el rendimiento hasta un 98 de la
lactosa. 3- Produccion de acido acetico con
cultivos mixtos Empleando un cultivo mixto de una
bacteria lactica (Lactococcus lactis) y una
bacteria anaerobica (Clostridium formicoacticum)
se reporto la produccion de 20 g/L de acido
acetico en 20 hs de cultivo.
54- Produccion de etanol Existen algunos procesos
industriales implementados en paises con gran
produccion lechera Irlanda, EEUU, Finlandia,
Dinamarca y Nueva Zelandia Una planta modelo de
Irlanda (Carbery) procesa diariamente 600,000 L
de suero sin concentrar, con 4.5 de lactosa,
obteniendo 22000 L diarios de etanol potable por
destilacion ( 2.8) Se emplean levaduras capaces
de fermentar la lactosa Kluyveromyces fragilis,
K. Lactis y Candida kefir (pseudotropicalis)
Limitaciones del proceso intolerancia al
alcohol de las levaduras
baja concentracion delactosa (4)y
etanol(2) Se necesita mejorar las cepas
haciendolas mas osmotolerantes y mas tolerantes
al alcohol, de modo que puedan usarse sueros
concentrados por ultrafiltracion. La alternativa
de hidrolizar la lactosa del suero para luego
fermentar con S. cerevisiae no ha dado mejores
resultados (galactosa no es un buen sustrato)
65- Bebidas fermentadas a- obtencion de productos
fermentados del suero (Koumiss, kefir) b-
obtencion de probioticos (Lactobacillus GG) c-
Bebidas saborizadas (suero hidrolizado fermentado
con bacterias lacticas y saborizado con jugos de
frutas o hierbas)
6- Produccion de Enzimas a- betagalactosidasa
o lactasa Es una enzima inducible por lactosa y
represible por glucosa. Se emplean levaduras u
hongos (Aspergillus niger y A. oryzae). El suero
debe suplementarse con una fuente de N y el
proceso es aerobio. Para hacer mas rentable el
proceso, se sugiere la produccion simultanea de
mas de una enzima, ej lactasa inulinasa o
pectinasa. b- Produccion de proteasa alcalina
de Bacillus subtilis en suero acido o bien de
alfa amilasa proteasa, en un medio de soja
suero
76- Proteina unicelular El suero ha sido
ampliamente utilizado como sustrato para la
produccion de proteina unicelular con diversos
organismos.
8Los procesos donde se emplea el suero entero
tienen la ventaja de que la proteina queda
enriquecida por los aa azufrados que este aporta
y de los cuales son en general deficientes los
microorganismos que se producen La empresa Amber
produce durante elmismo proceso etanol y
pectinasas, con el objeto de valorizar mas el
proceso productivo Condiciones del proceso para
K. Marxianus Temperatura 30 a 38 pH 4.5-5.7 (no
hace falta esterilizar) El nitrogeno es limitante
del crecimiento (no utiliza la mayor parte de las
proteinas del suero) por lo que se requiere su
suplementacion ( sales de nitrogeno). Tambien se
suplementa con vitaminas y fosfatos. Otra
limitacion importante es el oxigeno. Para evitar
la formacion de alcohol (y la inhibicion del
crecimiento) se proponen cultivos mixtos.
97- Levadura de panificacion El problema principal
es que S. cerevisiae no asimila
lactosa. Alternativas a- hidrolizar el suero
previamente (con lactasa inmovilizada) (Proceso
Corning-Kroger) b- realizar una primera
fermentacion con bacterias lacticas, que
transforman la lactosa en glucosa lactico c-
obtener cepas por ingenieria genetica 8- Otros
productos Grasa con hongos de los generos
Penicillum y Aspergillus Aceite de levaduras ,
Polisacaridos, vitaminas, etc
10Jarabes de suero El jarabe dulce (glucosa
galactosa) se produce industrialmente desde 1982
en EEUU y Europa y se utiliza como materia prima
en diversos alimentos. Despues de la hidrolisis
con lactasa (hasta aprox. un 75 de la lactosa)
el producto se concentra hasta un 60-70 de
solidos, y es lo que se conoce como jarabe dulce
de suero. Estos jarabes no tienen problemas de
cristalizacion. Se utilizan como sustitutos
parciales de solidos de leche y azucar en
helados, confiteria, aderezos, productos de
panaderia, yogurt , productos lacteos endulzados,
etc. El poder edulcorante depende del grado de
hidrolisis de la lactosa. En general varia entre
65-90 del poder edulcorante de la sacarosa. Lo
mas caro obtener la lactasa!