Los microbios transforman los desechos de yogur griego en combustible

Los microbios ayudan a convertir los desechos de yogur griego en combustible.

Esta es una fotografía de bio-aceite, hecha de ácido capróico y ácido caprílico, la fase se separa en condiciones ligeramente ácidas.
Crédito: Lars Angenent, Universidad de Tübingen.

Los consumidores de todo el mundo disfrutan del yogur griego por su sabor, textura y sabor lleno de proteínas. Sin embargo, alcanzar esa fórmula perfecta genera grandes volúmenes de desperdicios de alimentos en forma de suero líquido. Ahora los investigadores en los Estados Unidos y Alemania han encontrado una manera de usar bacterias para convertir los azúcares y ácidos que quedan del yogur griego en moléculas que podrían usarse en biocombustibles o aditivos de materia prima segura. Su trabajo aparece el 13 de diciembre en el diario Joule.

"Para ser sostenible, quiere convertir las corrientes de desechos donde se producen, y el estado de Nueva York es donde están las vacas, donde están los productores de lácteos, y donde la locura del yogur griego comenzó en los Estados Unidos con Chobani y FAGE", dice autor principal Lars Angenent, ingeniero ambiental y microbiólogo en la Universidad de Cornell (Estados Unidos) y la Universidad de Tübingen (Alemania). "Eso es mucho suero ácido que ahora mismo tiene que ser llevado a lugares lejanos para la aplicación terrestre, pero queremos producir productos químicos valiosos a partir de él".

El suero residual de la producción de yogur griego se compone principalmente de la leche de azúcar familiar, la fructosa, el bloque de azúcar de frutas y el ácido láctico del producto de fermentación. Los investigadores usan bacterias para convertir esta mezcla en un extracto que contiene dos compuestos más útiles: ácido caproico (ácido n-hexanoico) y ácido caprílico (ácido n-octanoico). Ambos compuestos son "antimicrobianos verdes" que se pueden alimentar al ganado en lugar de antibióticos. O, teniendo en cuenta las necesidades energéticas, un procesamiento posterior podría unir las cadenas principales de seis, siete y ocho carbonos de las moléculas obtenidas en las cadenas de hasta 14 necesarias para calificar como biocombustibles de "inyección directa" para el combustible de aviación.

Ambas opciones tienen atractivo económico y social. "El mercado agrícola podría parecer más pequeño, pero tiene una gran huella de carbono, y convertir el suero ácido en una materia prima que los animales pueden comer es un ejemplo importante de los ciclos cerrados que necesitamos en una sociedad sostenible", dice Angenent. "El mercado del combustible, por supuesto, opera a un precio menor, pero su demanda es prácticamente ilimitada".

Tradicionalmente, suprimir el oxígeno mientras se alimentan los desechos biodegradables a los microbios resulta en la producción de gas rico en metano a través de la digestión anaeróbica. En cambio, los investigadores conectaron dos reactores de "cultura abierta", el primero ajustado para microbios amantes del calor, aficionados a temperaturas de 50 ° C, el segundo conjunto a una marca más acogedora de 30 ° C. Después de sembrar cada reactor con un microbioma previamente estudiado, y abrir la configuración al suero ácido y su propia rica variedad de bacterias (como la microbiota intestinal común de la familia Lactobacillus), el ácido capróico, el ácido caprílico y otros productos menores podrían estar continuamente extraído durante un período de varios meses.

El próximo desafío será ver qué sucede cuando el sistema de doble biorreactor se impulsa a la capacidad de la planta piloto. "Se puede hacer mucho más para optimizar el proceso de extracción y escalar de una manera económica", dice Angenent. "También podemos aprender más sobre la naturaleza de los microbiomas y la biología involucrada y comenzar a investigar si esta tecnología puede traducirse a otras corrientes de desechos".