Producción de bioetanol a partir de efluentes industriales: Estudio del efecto de los conservantes orgánicos benzoato sodio y sorbato de potasio sobre las levaduras

THEUMER MS, BENZZO MT, COMELLI RN, ISLA MA

Congreso; XVI Jornadas Argentinas de Microbiología y III Congreso Bioquímico del Litoral; 2015

Los efluentes provenientes de la industria de bebidasgaseosas poseen una elevada concentración de azúcares simples (10-12 % m/v),representando un sustrato novedoso para la producción de bioetanol. Este tratamientoalternativo permite obtener un subproducto de valor agregado. No obstante, lapresencia de conservantes orgánicos resulta un factor limitante en elrendimiento del proceso propuesto.El objetivo del presente trabajo fue estudiar el efectoinhibitorio que producen sobre la fermentación alcohólica mediada por levadurasciertos conservantes orgánicos, como benzoato de sodio (BNa) y sorbato depotasio (SK), presentes en bebidas gaseosas.Los ensayos se realizaron por duplicado en reactores de 500mL (volumen final efectivo300 mL), en medio sintético a pH 3,5y 4,5 (pHaproximados de las gaseosas), adicionados de concentraciones de SK(300 y 600ppm), BNa (500 y 1000 ppm) y sus combinaciones (MIX), seleccionadas en funciónde las estipuladas por el Código Alimentario Argentino. Cada ensayo involucrócuatro reactores: C (Control), BNa, SK y MIX. El tiempo de corrida fue de 12horas a 30 ± 2 ºC con inóculo inicial de 2 g/L de biomasa (cultivo en faseexponencial). El seguimiento se realizó por medición de la biomasa(turbidimetría), concentración de bioetanol (sensor de SnO2), azúcaresreductores (Método de Miller), viabilidad celular (recuento en placa), pH yconcentración del conservante (Adición estándar) a diferentes tiempos demuestreo.La presencia de conservantes afectó la producción de bioetanolrespecto del reactor C(45 g/L promedio de bioetanol). La mayor inhibición seprodujo en el MIX (1,3 g/L para 300 ppm SK y 500 ppm de BNa) seguido de BNa(2,5 g/L para 500 ppm) y SK (22 g/L para 300 ppm). A concentraciones superiores,BNa (1000 ppm) y MIX (600 ppm SK y 1000 ppm BNa) mostraron un comportamientosimilar mientras que SK (600 ppm) disminuyó la producción de bioetanol (3,1g/L).El análisis estadístico no detectó diferencias (PerMANOVA, P > 0,05) porefecto simple del pH (reactor C). Si se observaron diferencias (PerMANOVA, P< 0,05) entre C y los reactores con tratamiento antimicrobiano, pero noentre éstos últimos (test de Sheffe).Por otra parte, los recuentos de viablesen placa demostraron un efecto fungiestático de los conservantes y suscombinaciones. Finalmente, se realizó un nuevo ensayo de fermentaciónutilizando gaseosas azucaradas sabor NARANJA (contienen aditivos conservantespor formulación: SK, BNa y MIX) a pH 3.5 y 5.5, bajo idénticas condiciones queel medio sintético, previa desgasificación. A pH 3,5 la producción de bioetanolfue de 41 (SK), 34 (BNa) y 3,7 g/L (MIX).A valor de pH 5,5 (predomina la formadisociada de los ácidos orgánicos) la producción de bioetanol fue de 44, 37 y25 g/L para las gaseosas con SK, BNa y MIX, respectivamente. La presencia de conservantes en los efluentes provenientesde la industria de bebidas gaseosas afectaría la fermentación alcohólicamediada por levaduras. Deberán evaluarse, previo al tratamiento propuesto, nosólo el pH sino la composición del efluente a fin de optimizar la producción debioetanol.