Optimización de la hidrolisis química de suero de leche

PABLO C. GIORDANO; HECTOR C. GOICOECHEA; ALEJANDRO J. BECCARIA

Buenos Aires

Congreso; II Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental y II Congreso Nacional de la Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2015

Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental

La demanda energética mundial es suplida empleando combustibles de origen fósil, que poseen numerosas desventajas1. Una fuente de energía alternativa es el biodiesel, que se genera a partir de ácidos grasos, en su mayoría provenientes de aceites vegetales comestibles, lo cual genera la distracción de recursos alimenticios2. Una posible solución es utilizar aceite microbiano como materia prima, el cual es producido por diferentes géneros de microorganismos, como las levaduras del género Rhodotorula. Para que el proceso sea económicamente viable, una posibilidad es el aprovechamiento del suero de leche (SL), un material de muy bajo valor agregado y rico en lactosa, que puede ser empleado como sustrato carbonado para Rhodotorula. Estos microorganismos no pueden asimilar la lactosa, por lo que este estudio propone optimizar el proceso de hidrólisis química de SL para obtener glucosa, la cual será posteriormente incluida en formulaciones de medios de cultivo para Rhodotorula que permitan maximizar la producción de aceite microbiano. Para lograr los objetivos, se aplicó metodología de superficie de respuesta construyendo dos diseños centrales compuestos (CCD 1 y 2) definiendo la concentración de ácido clorhídrico (CA) (CC1: 0 a 1 molL-1; CC2: 0,6 a 2,0 molL-1) y el tiempo de hidrólisis (TH) (CC1: 4 a 8 horas; CC2: 6 a 12 horas) como factores y la concentración de glucosa (CG) (gL-1) como respuesta. Ambos diseños sugirieron la realización de 13 experimentos que se llevaron a cabo mezclando un volumen fijo de SL (35 mL) con volúmenes variables de HCl de manera de obtener las concentraciones sugeridas. La respuesta se ajustó con modelos cúbicos en ambos casos (Figura 1) y se aplicó la función deseabilidad para obtener una combinación de factores que permita maximizarla. Finalmente, la combinación sugerida (CA=0,6 molL-1 y TH= 10,9 horas) fue verificada experimentalmente, obteniéndose un rendimiento del 80%. Como conclusión, se logró optimizar el proceso de hidrólisis química de suero de leche para obtener glucosa, la cual se utilizara en la formulación de medios de cultivo para Rhodotorula, cepa productora de aceite microbiano, materia prima para la generación de biodiesel.