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Patente a sustrato de fermentación con semillas de guayaba

Colombia Bioseguridad

Con el uso de este residuo como sustrato de fermentación tanto alcohólica como ácido láctica se obtienen resultados similares a los alcanzados con el sustrato convencional, y además impacta positivamente en los costos de producción y en el ambiente. El ácido láctico resultante de la fermentación con la harina de semillas de guayaba se usa en la industria alimentaria, sobre todo de la cadena láctea, y también como conservante natural. 

Por su parte, la fermentación alcohólica, que se usa directamente para obtener alcohol, es muy solicitada en el mundo no solo en la industria alimentaria sino en la generación de biocombustibles.

Esta investigación, realizada por José Daniel Mera Ayala y Jorge Eduardo Angulo, ingenieros agroindustriales de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Palmira, y por la docente Liliana Serna Cock también de la Institución, recibió la patente de invención por parte de la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC), que protege la formulación del sustrato y su utilización.

El propósito del estudio fue encontrar alternativas para reemplazar la fuente de nitrógeno que forma parte de la formulación en procesos de fermentación tanto alcohólica como ácido láctica, y con esto bajar los costos de producción.

Los residuos agroindustriales generados por el procesamiento de la guayaba –es decir las semillas– tienen un alto nivel de vitaminas y un 7,71 % en contenido de proteínas, que indican que la cantidad de nitrógeno también es alta. Mientras tanto, uno de los grandes problemas a nivel agroindustrial tanto alimentario como no alimentario es la utilización de los sustratos de fermentación, porque el nitrógeno representa una gran parte del costo de producción de cualquier producto de fermentación.

“Por estas razones decidimos evaluar este residuo –que generalmente es desechado– como sustrato de fermentación, y obtuvimos primero una harina de semillas de guayaba que después se utilizamos dentro de la formulación”, explica el ingeniero Mera. Para utilizar la semilla se realiza un proceso de secado y molido, luego del cual se evalúa como fuente de nitrógeno, en fermentación alcohólica, para obtener alcohol; y acido láctica para obtener ácido láctico.

La formulación para lograr estas fermentaciones tiene diferentes componentes que forman un sustrato, entre los que se encuentran fuentes de fósforo, carbono, nitrógeno y agua. En el caso de la fermentación alcohólica, el sustrato es el alimento que van a usar las levaduras para crecer, multiplicarse y producir alcohol y CO2; y las bacterias ácido lácticas, para alimentarse y producir ácido láctico.

Al final de los procesos de fermentación el sustrato de harina de semillas de guayaba demostró resultados similares, es decir que se puede obtener la misma cantidad de alcohol y ácido láctico, y en el mismo tiempo, que usando sustratos convencionales. En términos de costo, teniendo como referente el uso de úrea como sustrato convencional para las fermentaciones, este disminuye cerca del 30 % para la fermentación alcohólica, y entre 70 % y 80 % para la fermentación ácido láctica.

“Este residuo demostró que se puede utilizar como fuente orgánica para productos de fermentación, siendo viable en la industria alimentaria y no alimentaria como fuente de nitrógenos”, agregó el investigador.

En las formulaciones para estas fermentaciones todas las fuentes utilizadas son orgánicas, pero la dificultad radica en utilizar una fuente orgánica de nitrógeno. Además los sustratos inorgánicos son costosos, por lo cual los resultados del estudio generan un valor agregado, al bajar un costo elevado de la producción.

“Estas semillas aportan vitaminas adicionales que pueden contribuir al crecimiento de las levaduras y mejorar la producción y el rendimiento del alcohol”, menciona el ingeniero. La harina de semillas de guayaba es una fuente viable económica y ambientalmente, pues evita la contaminación generada por los residuos al ser desechados, y un valor agregado para los productores de ese sector de la industria.

Esta investigación se desarrolló como trabajo de pregrado del Programa de Ingeniería Agroindustrial de la U.N. Sede Palmira, y pertenece al grupo de investigación bacterias ácido lácticas y sus aplicaciones biotecnológicas industriales (Gibalabi), coordinado por la profesora Liliana Serna Cock.

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