Comparación del desempeño de diferentes cepas de levaduras en la producción de bioetanol a partir de efluentes provenientes de la industria de bebidas gaseosas

AVARO MG, BENZZO MT, ISLA MA, COMELLI RN

Cordoba

Jornada; XV Jornadas Argentinas de Microbiología; 2014

La industria de bebidas gaseosas comercializa aprox. 4500 millones de litros/año. Alrededor del 5% de este volumen es descartado por problemas de calidad (producto rechazado durante el proceso de elaboración, devuelto desde góndola por falta de gas o cumplimiento de la fecha de vencimiento). Estos efluentes poseen una elevada concentración de azúcares simples (10-12 % m/v), representando un sustrato novedoso para la producción de bioetanol, biocombustible empleado para el corte obligatorio de las naftas (según Ley 26.093).          El objetivo del presente trabajo fue comparar el desempeño de diferentes levaduras como productoras de bioetanol por fermentación de los efluentes líquidos provenientes de la industria de bebidas gaseosas.          La metodología consistió en el aislamiento previo de levaduras a partir de efluentes industriales (cervecería, sidra y alcoholeras) y la purificación de levaduras liofilizadas comerciales. Los ensayos de fermentación "batch" se realizaron en reactores de vidrio de 500 mL durante 12 horas, sobre medios sintéticos de composición similar a las gaseosas y suplementados con nutrientes adecuados. Los reactores se inocularon con una biomasa inicial de 2 g/L. Se determinaron las concentraciones de azúcares (espectrofotometría), biomasa (turbidimetría), etanol (dispositivo basado en un sensor de SnO2) y glicerol (método enzimático-colorimétrico). Luego, se evaluó el desempeño de las cepas seleccionadas sobre efluente real (mezcla de gaseosas en función de los volúmenes de producción). Se utilizó la cepa Saccharomyces cerevisiae var. Windsor como control [C], utilizada en estudios previos donde se demostró la factibilidad técnica del proceso propuesto, con excelentes resultados.          Se seleccionaron seis de las catorce cepas evaluadas inicialmente en función del análisis de diferentes parámetros, siendo el rendimiento en etanol (Ye) el más relevante: una aislada de efluentes de planta productora de bioetanol (PdB) y cinco disponibles en el mercado para la elaboración de sidra (CY), cervezas (BP y S-23) y vinos espumantes (G3 y G89). Se obtuvieron los siguientes Ye (g bioetanol/g azúcar consumido): G89= 0,51; S-23= 0,51; CY= 0,48; PdB= 0.48; G3= 0.44, BP= 0.41 y C= 0.41, es decir, cinco de las seis cepas seleccionadas en el screening mostraron un rendimiento mayor en bioetanol respecto a la control, siendo muy interesante el desempeño de las cuatro primeras de la lista. El consumo de azúcares fue total en todos los casos. La producción de glicerol fue similar para todas las cepas, detectándose diferencias principalmente en los rendimientos en biomasa.          Los resultados indican que es posible mejorar la producción de bioetanol por m3 de efluente de la industria de bebidas gaseosas, restando aún profundizar el estudio del desempeño de las cepas de levaduras ante variaciones en las características fisicoquímicas del efluente (pH, presencia de conservantes, etc.), requerimientos nutricionales y condiciones operativas de la fermentación.