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Lactosuero, con alto potencial para producir biopolímeros

Colombia Bioseguridad

Gracias a su bajo costo y a su gran disponibilidad en la industria láctea, este residuo se perfila como una excelente opción de materia prima para obtener biopolímeros de uso médico. De este subproducto de procesos industriales de la leche se obtiene polihidroxibutirato (PHB), un biopolímero con propiedades físico-químicas que funciona como sustituto de plásticos derivados del petróleo como el polietileno y el polipropileno.

 

El grupo de investigación Procesos Químicos, Catalíticos y Biotecnológicos, de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, realizó el proceso de separación del PHB, para el cual utilizó una bacteria grampositiva, microorganismo nativo sin modificaciones genéticas y que no presenta sustancias tóxicas para el ser humano.

Para el proceso se utilizaron varias técnicas por medio de las cuales se determinó que el método de ultrafiltración, a partir de una membrana de celulosa-acetato, permitía retirar las principales proteínas insolubles. Con esta técnica se obtuvo una remoción de proteína del 95 %, lo que indica baja concentración de nitrógeno y mejor producción de PHB.

Para la ultrafiltración, el lactosuero se sometió a un tratamiento térmico a 115 °C por 15 minutos. “Con esto se consigue precipitar las proteínas menos solubles para luego realizar la filtración por la membrana, y por último se esteriliza el lactosuero desproteinizado para usarlo como medio de cultivo”, explicó Juan Carlos Higuita, coordinador del grupo de investigación.

En desarrollo del estudio se encontró que la concentración de PHB es del 70 %, lo que demuestra la alta posibilidad de utilizar el lactosuero ultrafiltrado como un sustrato viable para la producción de biopolímero.

Alternativa ambiental

Aunque el petróleo es considerado como una materia prima esencial en muchos procesos industriales, uno de sus derivados: los plásticos sintéticos o polímeros, presentan serios problemas de contaminación, por lo que las investigaciones para encontrar sustitutos son muy importantes.

Uno de ellos es el lactosuero, subproducto de los procesos industriales que retiene cerca de un 55 % de los componentes de la leche, como la lactosa, proteínas solubles, lípidos y sales minerales.

Según La Federación Colombiana de Ganaderos, en 2018 la producción de leche cruda fue de 6.717 millones de litros, de los cuales se obtuvieron 4.000 toneladas de queso para la comercialización, lo que deja cerca de 3.600 toneladas lactosuero residual, el 45 % de las cuales se desecha en las fuentes hídricas.

“El lactosuero posee una alta carga orgánica, ya que genera alrededor de 350 mg/L de demanda biológica de oxígeno (DBO) y cerca de 680 mg/L de demanda química de oxígeno (DQO), valor equivalente al de las aguas negras producidas en un día por 450 personas”, explicó el investigador Higuita.

En este sentido, el uso del lactosuero como materia prima para obtener biopolímeros permitiría reducir la disposición final de este residuo en fuentes hídricas o suelos.

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