Reciclaje de pan para la producción biológica de ácido láctico: estudio de factibilidad técnica

Abstract

En la cadena de producción de pan se pierde aproximadamente un 10% del producto elaborado. Este desecho es un alimento rico en carbohidratos, que aún después de su vida útil puede ser utilizado para la generación de bioproductos. Es por esto que como objetivo general de esta tesis, se busca validar un proceso de producción de ácido láctico a partir de pan. Desde la producción de enzimas para la sacarificación del pan, hasta la fermentación del pan hidrolizado. La metodología de este trabajo consistió en probar distintas configuraciones y condiciones para poder producir enzimas y ácido láctico, utilizando pan como materia prima. En la producción de las enzimas amilasas, se compararon los cultivos de hongos Aspergillus spp, Fusarium solani y Fusarium oxysporum, el segundo paso de la metodología es la sacarificación del pan, en la que se utilizó las enzimas del mejor productor y el tercer paso es la producción de ácido láctico a partir del hidrolizado de pan con la bacteria Lactobacillus spp. Se hizo un análisis económico preliminar comparando el proceso diseñado con un proceso industrial. Los experimentos permitieron comprobar que es posible producir ácido láctico a partir de pan. Se utilizó un medio con pan para la producción de enzimas amilasas, que es el medio líquido mineral suplementado con pan. Se usan las enzimas producidas en un proceso de sacarificación de pan. La cantidad de glucosa que se obtiene al degradar pan es de 59 gramos de glucosa por 100 gramos de pan seco. Con el pan hidrolizado por enzimas se realiza un proceso de fermentación con Lactobacillus spp. La cantidad de ácido láctico que se produce a partir del medio sacarificado, es cercano a los 11 g/L fermentando a 37◦C, durante 2 días, usando diferentes concentraciones de pan hidrolizado. Los resultados confirman la hipótesis de que se puede realizar el proceso de producción de ácido láctico utilizando pan como fuente de carbono principal. Sin embargo, la producción máxima de lactato es independiente a la concentración de pan utilizada. Se concluyó que el proceso diseñado no es competitivo económicamente con respecto al proceso industrial, por los costes de la producción de las enzimas. Como proyecciones de este trabajo se pueden evaluar los factores que inhiben la producción del ácido láctico. Para ello se puede evaluar qué ocurre si se mantiene el pH constante en la etapa de fermentación. De la misma forma se puede evaluar los comportamientos de diferentes bacterias lácticas en un medio con hidrolizado de pan. Para que el proceso sea económicamente viable se puede optimizar la producción de amilasas probando diferentes microorganismos y diferentes condiciones de fermentación en estado sólido.