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APROVECHAMIENTO DEL RESIDUO DE MALTA DE LA INDUSTRIA DE LA CERVEZA PARA LA OBTENCIÓN DE AZÚCARES FERMENTABLES COMO PLATAFORMA TECNOLÓGICA
Resumen
Mucha de la biomasa residual producida a nivel industrial tiene un gran potencial para la obtención de plataformas de interés que permiten a su vez, la obtención de diferentes productos con valor agregado. Este es el caso de la industria cervecera, la cual genera cantidades significativas de residuos en el proceso productivo de la cerveza, entre ellos, el bagazo de cerveza el cual es el resultado de procesar malta usando diferentes operaciones unitarias. A pesar de que se ha tratado de encontrar varios usos a este residuo, entre ellos la producción de energía, no se aprovecha el gran potencial que tiene este residuo gracias a su atractiva composición química. El bagazo de cerveza tiene cantidades apreciables de celulosa, hemicelulosa y lignina que, usando las tecnologías apropiadas permiten obtener compuestos que sirven como plataformas tecnológicas para la obtención de una gran cantidad de compuestos con valor agregado. En este sentido, los azúcares fermentables pueden ser obtenidos a partir de la biomasa residual tal como el bagazo de cerveza. Estos azúcares se convierten en una de las principales plataformas provenientes de la biomasa que permiten la generación por vías fermentativas de muchos productos tales como biomateriales, bioenergía, biomoléculas y biocombustibles entre otros. Sin embargo, la obtención de azúcares fermentables aún tiene grandes limitaciones asociadas a las tecnologías disponibles actualmente. Algunos de los retos de la generación de azúcares fermentables a partir de biomasa están asociados al alto costo de reactivos, consumos energéticos altos, generación de compuestos tóxicos para los procesos fermentativos, entre otros. Por lo que, la selección de la tecnología adecuada, así como las condiciones de operación son de vital importancia en la obtención de azúcares fermentables. El bagazo de malta de la producción de cerveza se produce en cantidades significativas, aproximadamente 31% del peso original de la malta procesada se convierte en residuo (Mussatto SI 2006). De hecho, se ha establecido que se generan 0.197 kg de bagazo de cerveza por cada kg de cerveza producida (Niemi P, 2012). La producción mundial de cerveza a partir de cebada en el 2019 fue de 184.9 millones de toneladas producidas principalmente por China, Estados Unidos y Brasil con 25.9%, 12.2% y 7.1% de la participación mundial, respectivamente (FAO-STAT, 2011). En Colombia, el panorama es muy similar, se producen cerca de 2.26 millones de toneladas de cerveza por año, las cuales generan alrededor de 445,000 toneladas de bagazo de cerveza. Este residuo además de producirse en grandes cantidades, presenta una composición química muy atractiva para ser usado como materia prima en la obtención de otros compuestos de interés. A pesar de que la composición química del bagazo de cerveza depende fuertemente del tipo de malta que se procese en la elaboración de la cerveza, de manera general se ha determinado que contiene aproximadamente 25% de holocelulosa, 4% de extractivos y 15% de lignina (Meneses N.T., 2013, Mussatto SI D. G., 2005, Mussatto SI F. M., 2008, Mussatto SI F. M., 2010, Mussatto SI R. I., 2008). Algunas de las tecnologías más relevantes para la obtención de azúcares fermentables son: * Hidrólisis ácida: la cual genera también compuestos tóxicos no deseados como furfural y HMF (Saha BC, 2005, Shuai L, 2010, Lee J, 2011). * Tratamientos alcalinos: donde el uso de bases genera azúcares pero si el contenido de lignina es superior al 26% no se aprecia un gran rendimiento (Kumar 2009, Agbor VB, 2011, Moultrop JS, 2005). * Explosión con vapor: permite aumentar la accesibilidad a la celulosa, pero también promueve la formación de inhibidores para procesos fermentativos posteriores (Rabemanolontsoa H, 2016). Sin embargo, la técnica del uso de agua en condiciones subcríticas o supercríticas realiza el fraccionamiento de la biomasa obteniendo azúcares fermentables, sin el uso de solventes ni químicos (Hendricks AT, 2009, Yang B, 20
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA DE APOYO A PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN DE LOS SEMILLEROS DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA 2024
Modalidad:Dirigida al apoyo de proyectos de investigación realizados por los semilleros de la Facultad de Ingeniería bajo la tutoría de un(a) docente de la Facultad. Con una financiación de hasta ocho millones de pesos cuando los estudiantes integrantes del proyecto pertenezcan a una sola de las cinco Área Curriculares de la Facultad.
Responsable