Revalorización de bagazo cervecero a partir de fermentaciones en sustrato sólido para la producción de bioetanol

EVELYN WAGNER; MARA PERIA; P. DANIEL GHIRINGHELLI; NATALIA L. ROJAS

CABA

Taller; Primer Taller Biotecnología aplicada a la Tecnología de Alimentos; 2019

Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Buenos Aires.

En los últimos años, la cerveza se ha establecido dentro del mercado de bebidas alcohólicas como un productocon gran trascendencia a nivel mundial. Según la Cámara de Cerveceros Argentinos, en Argentina la industriacervecera (malterías y birrerías artesanales) impacta directamente en la economía. Los ingredientes utilizadosen estas industrias (malta, lúpulo, levadura, agua y otros cereales cerveceros como el maíz) son producidos enun 90% en territorio local. Sin embargo, como subproducto del proceso de producción de cerveza, se genera unresiduo, el bagazo cervecero (BC) representando alrededor del 30% (p/p) del grano malteado inicial. Esto derivano solo a grandes cantidades generadas de BC sino también a elevados costos de disposición final del mismo, loque conlleva a la búsqueda de alternativas para el aprovechamiento del residuo generado. Debido a lascaracterísticas químicas que presenta el BC, este puede ser aprovechado energéticamente para la producción debioetanol mediante sacarificación seguida de fermentación.El presente trabajo tiene como objetivo estudiar el potencial del BC (obtenido de una planta industrial) comosustrato en fermentaciones en sustrato sólido (FSS) para la producción de enzimas implicadas en el proceso deproducción de bioetanol.Inicialmente, con la intención de caracterizar el BC para determinar su potencial como sustrato de FSS, seevaluaron diversos pre-tratamientos químicos con H2O, H2O2, NaOH y H2SO4 en distintas condiciones. Luego, seestudiaron las alteraciones generadas por los mismos a través de técnicas tales como espectroscopia por FT-IR,microscopia electrónica de barrido y análisis termogravimétrico (TGA). En todos los pre-tratamientos aplicadosse logró alterar la biomasa del BC obteniendo mejores resultados aquellos tratados con agentes químicos fuertestales como el NaOH y H2SO4. Además, tal como era de esperarse, el pre-tratamiento con H2SO4 resultó en unamayor liberación de azúcares. Sin embargo, este es un proceso costoso, de alto impacto ambiental y que generacompuestos que pueden inhibir la fermentación posterior. Por este motivo, se continúa con el estudio ydesarrollo de un pretratamiento alternativo que desestabilice la estructura del BC permitiendo la accesibilidadde las enzimas en la etapa de sacarificación.Como modelo de estudio para evaluar las FSS se utilizaron cultivos de Trichoderma reesei (hongo filamentoso), los cuales desarrollaron actividades enzimáticas (endoglucanasas -EC 3.2.1.4-, exoglucanasas -EC 3.2.1.91- y βglucosidasas -EC 3.2.1.21-, xilanasas -EC 3.2.1.8-, amilasas -EC 3.2.1.3-, lacasas -EC 1.10.3.2-, peroxidasas versátiles -EC 1.11.1.16-, manganeso peroxidasas -EC 1.11.1.13- y lignina peroxidasas -EC 1.11.1.14-) apreciablesa partir de los 2,5 días de fermentación. Este resultado permite usar al BC como sustrato en FES ampliando el estudio a nuevas cepas de hongos filamentosos capaces de degradar este residuo y generar a partir del mismo un coctel de enzimas aplicables en el proceso de producción de bioetanol.