A partir del lactosuero uno de los residuos más contaminantes de la industria alimenticia se pueden obtener productos que generan alto valor agregado, como el ácido cítrico, compuesto que no aporta calorías.
El método para obtener ácido cítrico fue desarrollado por Adriana Lorena Betancourt Garcés, ingeniera química de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, ante la preocupación por el impacto negativo del lactosuero que termina en las fuentes hídricas como residuo.
El 90 por ciento del fluido que se separa de la cuajada en la fabricación de los quesos es lactosuero, el cual presenta un alto contenido de proteínas, que para degradarse requieren un alto consumo de oxígeno, haciendo que la demanda química de este en las aguas residuales de la industria lechera aumente, y que así mismo disminuya su capacidad de alojar vida.
“Alrededor de 300 mililitros de lactosuero sin depurar equivalen a las aguas residuales producidas por una persona en un día”, advierte la ingeniera de la UNAL.
La investigación se llevó a cabo con el suero que produce la planta de queso de la Industria Celema (Manizales), en la cual se emplearon cuatro métodos de fermentación para encontrar el de mejor rendimiento para producir ácido cítrico.
“Este es el ácido orgánico más usado en el campo de los productos alimenticios y farmacéuticos para resaltar el sabor de una extensa variedad de productos. Además, en la industria alimenticia y farmacéutica se usa en la limpieza y el pulimento del hierro y el acero, en el acondicionamiento y tratamiento de aguas residuales, en la preparación de resinas, pinturas y lacas, y en el estampado de telas”, explica la investigadora.
Actualmente el ácido cítrico se obtiene a través de la fermentación de soluciones azucaradas por mohos, la extracción del jugo de limones y limas, y del jugo de los residuos de piña que se genera en las fábricas de conservas.
Preparación
Para obtener el ácido cítrico se seleccionaron tres cepas proporcionadas por el Centro Nacional para la Investigación de la Utilización Agrícola de Estados Unidos, y por la Universidad de los Andes, de Bogotá.
La cepa que proporcionó un resultado óptimo fue la denominada Aspergillus carbonarius. “Con esta se logró transformar la lactosa presente en el lactosuero en dos azúcares simples: la galactosa –con la que se van a formar los galactooligosacáridos (GOS), compuestos con actividad prebiótica que se pueden utilizar en la producción de suplementos alimenticios para fortalecer la flora intestinal y aumentar las defensas, que no aportan calorías al consumidor– y la glucosa, que es alta en calorías y hace que el producto no sea apto para diabéticos o para personas que quieran consumir alimentos bajos en calorías”, menciona la ingeniera química.
Agrega que “cuando las galactosas se unen quedan glucosas libres que incrementan el contenido de azúcar en la sangre del consumidor”. Para resolver el inconveniente y lograr un producto atractivo, al proceso de elaboración de los GOS se le añadió la enzima glucosa oxidasa, gracias a la cual se produjo ácido cítrico.
“En relación con el aspecto ambiental, el Aspergillus carbonarius, demostró que en 10 días puede reducir hasta el 88 por ciento de los azúcares presentes en el lactosuero, lo que evidencia su función como agente reductor de la carga contaminante de las aguas residuales de la industria láctea”, añade.
Fuente de hidrógeno y energía
En otro trabajo innovador, Patricia Castillo Moreno, doctora en Ingeniería Química de la UNAL, utilizó el lactosuero para obtener hidrógeno, gas importante como fuente de energía limpia cuya producción se logra a partir de un proceso fotofermentativo en el que una bacteria se alimenta del suero como sustrato, lo metaboliza gracias a una fuente lumínica proporcionada por una bombilla de sodio, y finalmente produce hidrógeno.
La investigación le apuesta a un método de producción de dicho gas de manera limpia, debido a que la mayoría de los procesos tradicionales para obtener este gas aún dependen de combustibles fósiles, por lo que son fuente importante de CO2, uno de los principales responsables de los gases de efecto invernadero.