PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

Fermentaciones de subproductos agrícolas y despojos de matadero para sustituir la soja

Equipo de Investigación
El equipo está constituido por miembros de los grupos de investigación de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB):

• Grupo de Microbiología Aplicada y medioambiental del Departamento de Sanidad Anatomía Animales. Prof. Responsable Dra. M. Àngels Calvo.
• Grupo de Investigación en Rumiantes del Departamento de Ciencia Animal y de Alimentos. Prof. Responsable Dr. Gerardo Caja.
• Grupo de Compostaje de Residuos Sólidos Orgánicos del Departamento de Ingeniería Química. Prof. Responsable Dra. M. Teresa Gea.

MEMORIA
Antecedentes
El tratamiento de los residuos industriales representa un importante problema medioambiental debido a su volumen, y sus características físico-químicas. En los últimos años se han realizado un gran número de proyectos de investigación y publicaciones, que proponen dar un valor añadido a diferentes tipos de subproductos (Balandran-Quintana et. al., 2015; Jahurul et. al., 2015; Palumbo et. al., 2015). Se tiene que tener en cuenta que muchos de los residuos y subproductos industriales contienen hidratos de carbono (azúcares y fibra) y/o proteínas, que pueden ser aprovechados como sustratos, ya sea directamente o previas transformaciones biológicas, para obtener compuestos de alto valor en la alimentación animal (Bellaver et. al., 2005; Molina-Alcaide et. al., 2008; Molina-Alcaide y Yánez-Ruiz, 2008; Soto et. al., 2015).

A partir del estudio desarrollado el año anterior se pudieron seleccionar diferentes tipos de subproductos más adecuados para llevar a cabo la investigación que se plantea y también se han realizado estudios preliminares por la selección de grupos de microorganismos de interés en la consecución de las transformaciones deseadas.

La composición final de los productos obtenidos está condicionada al tipo de sustrato y a los inóculos utilizados, así como a las condiciones del proceso fermentativo, que está muy poco estudiado en el caso de los residuos agrícolas y agroalimentarios.

A partir de los primeros estudios realizados proponemos trabajar sobre residuos de frutas, residuos de la industria láctea, melazas y también sobre algas contaminados de canales de ríos y que dificultando el manejo del agua de los mismos de forma adecuada y su posterior eliminación cuando se retiran del curso de las aguas.

OBJETIVOS
El proyecto tiene como principales objetivos:

• Estudiar las características fermentativas y factores de optimización del proceso fermentativo, incluyendo inóculos microbianos innovadores, por su rentabilidad y la calidad de los productos obtenidos.
• Estudiar la composición y valoración nutritiva de los productos obtenidos para su utilización como suplementos proteicos destinados a la alimentación animal.

PLAN DE INVESTIGACIÓN

Actividad 1

Estudio de la Fermentación de los materiales seleccionados

En una primera fase se determinará el potencial de fermentación de los sustratos seleccionados, a escala de laboratorio y a temperatura controlada, en tubos de ensayo para hacer una primera selección, y posteriormente los que permitan obtener mejores resultados se desarrollarán sobre los sustratos seleccionados a diferente escala: matraz de 500ml y finalmente reactores de 1 L equipados con medida de presión para el cálculo del biogás producido (Ponsà et. al., 2011).

Como inóculos innovadores se utilizarán bacterias lácteas, levaduras y una mezcla constituida por bacterias lácteas, levaduras y bacterias fotótrofas. Se evaluará la mejora de la digestibilidad de los residuos y su poder nutritivo y, paralelamente, la producción de biogás, fuente de energía renovable.
Se compararán los resultados obtenidos con los diferentes microorganismos al desarrollarse sobre sustratos como, por ejemplo:
– Residuos de frutas: manzanas y naranjas
– Algas procedentes de los canales del Ebro y que representan una grave fuente de residuos, cuando se quieren eliminar
– Melazas
– Residuos de productos lácteos
– Residuos de mataderos
Se utilizarán cepas microbianas aisladas de diferentes sustratos (Ávila et. al., 2014). A partir del potencial de fermentación y las características de los residuos, se realizará la selección de los materiales, incluyendo la formulación de posibles mezclas.

En la formulación se tendrá en cuenta también la cantidad y estacionalidad con la cual se generan estos residuos. Una vez definidos los sustratos óptimos, se evaluará la fermentación de los mejores sustratos potenciales en biorreactores de mayor volumen (Maulini-Duran et. al., 2015).
Las muestras finales obtenidas se conservarán para su análisis a la Actividad 2.

Actividad 2

Estudio de la composición y valoración nutritiva de los productos obtenidos para su utilización como suplementos proteicos en alimentación animal

Se propone la evaluación de la capacidad nutritiva de las muestras obtenidas a la actividad anterior. Se procederá a determinar la composición química de las muestras siguiendo los esquemas clásicos de Weende y Van Soest (AOAC, 2003).

NOTAS

*Puede leer la primera parte de este artículo  en el siguiente link: Producción de proteína destinada a alimentación animal a partir de microorganismos. Parte 1.

*Este artículo ha sido publicado en la revista de la Academia de Ciencias Veterinarias de Cataluña (ACVC) del año 2017.
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