Un estudio plantea aprovechar los desechos de la producción de etanol para cultivar una levadura rica en proteínas
UNAL/DICYT Un estudio realizado por un ingeniero químico de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) plantea aprovechar los desechos de la producción de etanol (a partir de caña de azúcar) para cultivar tórula (Candida utilis), una levadura rica en proteínas que se podría emplear como alimento para ganado y cerdos. El proceso permitiría reciclar contaminantes de esta industria y generar un producto de valor agregado.
En Colombia la industria azucarera afronta un importante reto ambiental: por 1 litro de etanol carburante producido genera cerca de 15 litros de vinaza, un residuo líquido de color café y olor dulzón.
Aunque dicho subproducto rico en materia orgánica se suele usar como fertilizante en los campos, generalmente los desechos se arrojan a los ríos o quebradas o en la tierra sin procesamiento alguno, o en cantidades no controladas, consumiendo el oxígeno del agua y provocando la mortandad de los peces; además emanan olores nauseabundos por la descomposición, contribuyen al aumento de poblaciones de insectos y vectores, y como resultado al desarrollo de enfermedades.
Frente a esa problemática, Juan Sebastián Salazar Garrido, magíster en Ingeniería Química de la UNAL, usó la vinaza como medio de cultivo para producir tórula (C. utilis), una levaduracon alto contenido proteico (entre 37 y 45 %) que se podría emplear como suplemento alimenticio para animales de granja.
“La idea surgió porque los ingenios azucareros manifestaron que estaban buscando alternativas para aprovechar la vinaza que normalmente es un residuo”, explica.
Lo interesante es que se encontró que esta levadura puede crecer utilizando los nutrientes presentes en la vinaza, lo que permite reciclar este residuo, y precisamente uno de los desafíos fue adaptar la levadura al ambiente ácido y rico en compuestos orgánicos de la vinaza.
El magíster señala que, “aunque el tiempo de duplicación celular fue de 2,045 horas, es decir más lento de lo esperado, logramos obtener una buena cantidad de biomasa al final del proceso”.
Vale precisar que esta levadura también es muy conocida como aditivo nutricional que realza el sabor de algunos productos como condimentos, alimentos empaquetados y carnes procesadas. De ahí que se diga que es una alternativa al compuesto químico glutamato monosódico que tiene usos similares.
Pero lo que realmente le interesó al investigador es que “no solo aporta proteínas, sino que por ser un microorganismo también tiene vitaminas importantes para el metabolismo, y minerales como el potasio que contribuyen al buen funcionamiento del cuerpo”.
¿Cómo se obtiene?
El método consiste en una “fermentación aerobia” porque se da un proceso metabólico mediante el cual la levadura toma el oxígeno para obtener energía y así crecer. “Lo llamamos fermentación porque en este caso vamos a obtener un producto que es la misma levadura”, dice el magíster Salazar.
Para iniciar el estudio se contó con la colaboración de ingenios azucareros que proporcionaron muestras de vinaza, miel, y la cepa de levadura en cajas de Petri para hacer los experimentos.
En el laboratorio, el investigador utilizó un “diseño experimental factorial” para evaluar diferentes concentraciones de vinaza y miel, ajustando variables como la acidez y el contenido de nitrógeno con hidróxido de sodio y urea, respectivamente.
En este proceso la fermentación es fundamental, por eso las levaduras siempre estuvieron en condiciones óptimas y controladas de temperatura, aireación y agitación durante dos días. En este tiempo se monitoreó el crecimiento de las levaduras cada 3 horas, utilizando técnicas de tinción para evaluar la viabilidad celular.
Así, identificó que, a pesar de las condiciones agresivas del medio (vinaza y miel), se dio un crecimiento significativo de la biomasa de levadura. “Se implementaron técnicas analíticas como el método de Kjeldahl para medir la cantidad de proteínas y la cromatografía para evaluar el consumo de azúcares. Esto nos ayudó a confirmar la eficiencia del proceso”, anota.
Además de los 54 experimentos, el magíster elaboró un estudio de costos para asegurar la viabilidad económica de implementar este método industrialmente. “Aunque se requiere una inversión inicial importante en equipos, el proceso sería rentable para las empresas en un plazo de 5 a 6 años”, señala el ingeniero.
Aunque en países como Cuba ya se han realizado este tipo de investigaciones, acá no se pueden replicar porque las características de la vinaza y la miel varían según el lugar. Por eso era importante hacer pruebas con los residuos locales y así identificar cuáles son las condiciones apropiadas para el crecimiento de las levaduras.
“Estas levaduras se podrían vender como un suplemento alimenticio para animales, y también usar como saborizante”, concluye el investigador.
