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Separar los residuos de cerveza en proteínas para alimentos y fibra para biocombustibles

elaboración de cerveza
Crédito: Pixabay / CC0 Public Domain

Los entusiastas de la cerveza casera y los principales fabricantes experimentan el mismo resultado del proceso de elaboración de la cerveza: montones de granos sobrantes. 


por la American Chemical Society


Una vez que se ha extraído todo el sabor de la cebada y otros granos, lo que queda es un polvo rico en proteínas y fibra que generalmente se usa en la alimentación del ganado o se deposita en los vertederos. Hoy en día, los científicos informan sobre una nueva forma de extraer la proteína y la fibra del grano gastado de la cerveza y utilizarla para crear nuevos tipos de fuentes de proteínas, biocombustibles y más.

Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la reunión de primavera de la American Chemical Society (ACS).

«Existe una necesidad crítica en la industria cervecera de reducir el desperdicio», dice Haibo Huang, Ph.D., investigador principal del proyecto. Su equipo se asoció con cervecerías locales para encontrar una manera de transformar los granos sobrantes en productos de valor agregado.

«El grano gastado tiene un porcentaje muy alto de proteína en comparación con otros desechos agrícolas, por lo que nuestro objetivo era encontrar una forma novedosa de extraerlo y usarlo», dice Yanhong He, un estudiante de posgrado que presenta el trabajo en la reunión. Tanto Huang como He están en la Universidad Politécnica y Estatal de Virginia (Virginia Tech).

La elaboración de cerveza artesanal se ha vuelto más popular que nunca en los EE. UU. Esta mayor demanda ha llevado a un aumento en la producción, generando un aumento importante en el material de desecho de las cervecerías, el 85% del cual es grano gastado. Este subproducto comprende hasta un 30% de proteína y hasta un 70% de fibra, y aunque las vacas y otros animales pueden digerir el grano gastado, es difícil para los humanos digerirlo debido a su alto contenido de fibra.

Para transformar este desperdicio en algo más funcional, Huang y He desarrollaron un novedoso proceso de fraccionamiento de molienda húmeda para separar la proteína de la fibra. En comparación con otras técnicas, el nuevo proceso es más eficiente porque los investigadores no tienen que secar el grano primero. Probaron tres enzimas disponibles comercialmente, alcalasa, neutrasa y pepsina, en este proceso y encontraron que el tratamiento con alcalasa proporcionaba la mejor separación sin perder grandes cantidades de ninguno de los componentes. Después de un paso de tamizado, el resultado fue un concentrado de proteínas y un producto rico en fibra.

Hasta el 83% de la proteína del grano gastado se recapturó en el concentrado de proteína. Inicialmente, los investigadores propusieron usar la proteína extraída como un reemplazo más económico y sostenible de la harina de pescado para alimentar camarones de cultivo. Pero más recientemente, Huang y He han comenzado a explorar el uso de la proteína como ingrediente en productos alimenticios, atendiendo a la demanda del consumidor de fuentes alternativas de proteína.

Sin embargo, eso dejó al resto del producto rico en fibra sin un uso específico. El año pasado, el investigador postdoctoral de Huang Joshua O’Hair, Ph.D., informó haber encontrado una nueva especie de Bacillus lichenformis en un manantial en el Parque Nacional Yellowstone. En el documento, señalaron que las bacterias podrían convertir varios azúcares en 2,3-butanodiol, un compuesto que se usa para fabricar muchos productos, como caucho sintético, plastificantes y 2-butanol, un combustible. Entonces, pretrató la fibra extraída con ácido sulfúrico, luego la descompuso en azúcares de celulosa y hemicelulosa. Luego alimentó con los azúcares al microbio, produciendo 2,3-butanodiol.

A continuación, el equipo planea trabajar en la ampliación del proceso de separación de los componentes de proteína y fibra para mantenerse al día con el volumen de grano gastado generado en las cervecerías. También están trabajando con colegas para determinar la viabilidad económica del proceso de separación, ya que las enzimas que se utilizan actualmente para separar los componentes de proteína y fibra son caras. Huang y He esperan encontrar enzimas adecuadas y productos químicos ecológicos para hacer que este proceso sea aún más sostenible, escalable y asequible.



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