Aprovechamiento del subproducto de la kombucha para la producción de nanocelulosa bacteriana

MEDRANO, M.; PIERMARIA, J. A.; RIVERO, S.; SALGADO, P. R.

Córdoba

Congreso; VII Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología de los Alimentos 2018; 2018

La kombucha es una bebida obtenida de la fermentación de té negro con un cultivo simbiótico de bacterias y levaduras. El aprovechamiento de las membranas de celulosa, formadas como subproducto de la elaboración de la kombucha, se presenta como una alternativa promisoria y poco estudiada para la obtención de nanocelulosa bacteriana (NCB). Las nanopartículas de celulosa presentan diferentes propiedades fisicoquímicas dependiendo de su origen y de la metodología empleada para su obtención. Los objetivos de este trabajo fueron: i) purificar las membranas de celulosa de la kombucha; ii) estudiar las condiciones de obtención de nanocelulosa bacteriana mediante tratamiento con ultrasonido y por hidrólisis ácida y iii) caracterizar las suspensiones de NCB resultantes. Se preparó té negro edulcorado con sacarosa (100 g/L), se colocaron 20 g de la membrana y 50 ml del líquido del ciclo anterior y se fermentó a temperatura ambiente durante 30 días. Las membranas de celulosa bacteriana (CB) obtenidas presentaron un peso inicial de 54,5 g y una coloración amarronada atribuida a las características propias del medio de fermentación. Estas membranas se separaron del medio por filtración y se lavaron con soluciones de NaOH 0,25 y 1M manteniendo una relación 1:4 (p/p) de CB:NaOH hasta que exhibieron una coloración blanquecina. Las muestras se lavaron con agua destilada y se procesaron en un mixer Moulinex previo a la etapa de liofilización. Para la obtención de NCB se utilizó un método de modificación física con ultrasonido a potencias de 300W y 525W durante 30 y 10 min, respectivamente, empleando un equipo ultrasónico Sonics VCX-750 con baño de refrigeración. Por otra parte, muestras de CB se sometieron a hidrólisis ácida con H2SO4 (50 y 60 %p/p) a 45ºC, durante 60 min y 200 rpm. Posteriormente, las suspensiones se enfriaron con agua-hielo, se sometieron a sucesivas etapas de centrifugado (6000 rpm, 20 min, 20ºC) y lavado con agua destilada hasta alcanzar la neutralidad, se dializaron y se sonicaron (300W, 2 min) previo a su caracterización. A simple vista las dispersiones resultantes de los dos tratamientos de ultrasonido y la condición más suave de hidrólisis ácida presentaron fragmentos de celulosa. Estos resultados indicaron que los tratamientos aplicados no resultaron efectivos en la obtención de nanopartículas. La condición más drástica de hidrólisis ácida (60 %p/p H2SO4; 60 min, 45ºC) permitió obtener partículas de NCB con un tamaño promedio de 123-145 nm, valores de potencial zeta de -40,4 mV y espectros característicos de ATR-FTIR. Las nanopartículas obtenidas a partir de una fuente no convencional como la kombucha podrían utilizarse como aditivos en aplicaciones destinadas a la industria alimentaria y del packaging. Como desafío, resta encontrar una metodología adecuada para la producción de NCB más amigable con el medio ambiente.