Un equipo de investigación de la Universidad de Jaén en colaboración con la Universidad de Tecnología y Economía de Budapest (Hungría) ha desarrollado un método que emplea levadura en la obtención de biocombustible para vehículos a partir del hueso de aceituna. La incorporación de estos microorganismos reduce el precio de la obtención de bioetanol, que mezclado con gasolina sirve como carburante y es más sostenible que el habitual.

Fermentadores donde se produce el xilitol.

Además de su uso en automoción, los investigadores apuntan las aplicaciones alimentarias y farmacéuticas de otras sustancias obtenidas con este método, como el xilitol -sustituto del azúcar para personas diabéticas- y compuestos antioxidantes, que pueden emplearse para desarrollar productos antimicrobianos.

En la actualidad, la mayoría de la biomasa del olivar normalmente se desecha o se quema. Sin embargo, los investigadores de la Universidad de Jaén proponen una técnica que emplea dos tipos de levaduras para aprovechar al máximo este residuo. Por un lado, Saccharomyces cerevisiae, con la que eliminan compuestos tóxicos. Por otro lado, Candida boidinii, para transformar casi un 63% de la solución restante en xilitol.

Los bioproductos obtenidos de este proceso sustituyen a otros recursos procedentes de fuentes fósiles. Por ejemplo, los antioxidantes que extrae el grupo de investigación servirían para reemplazar los derivados del petróleo con los que se elaboran algunas cremas hidratantes, el xilitol al azúcar de los chicles y el bioetanol, mezclado con gasolina, serviría para desarrollar combustible para vehículos. “Además, se trata de una propuesta más sostenible, puesto que los productos obtenidos sustituirían a derivados del petróleo y de otras fuentes fósiles”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Jaén Juan Miguel Romero.

Juan Miguel Romero, co-autor del estudio.

Técnicas bioquímicas

En el artículo ‘Improved xylitol production from olive stones hydrolysates by biological detoxification’ publicado en Journal of Cleaner Production, los expertos explican que anteriormente desarrollaron una técnica en dos pasos para obtener xilosa, solución desde la que se produce xilitol. En este trabajo, añaden otros dos tratamientos con los que ‘potencian’ la producción de este xilitol, y además proponen la obtención de bioetanol y antioxidantes.

Primero, extrajeron los antioxidantes del hueso de aceituna con una solución acuosa a 130 grados centígrados durante 90 minutos. Luego, separaron distintos productos, como la glucosa o la xilosa, azúcares habituales en los chicles, con ácido sulfúrico diluido. Este proceso también eliminó todos los microorganismos perjudiciales para la levadura.

Huesos de aceituna.

A continuación, utilizaron la técnica que incorporaron en este trabajo: la detoxificación biológica. Ésta consiste en el empleo de la levadura Saccharomyces cerevisiae, con la que eliminan el ácido acético -compuesto similar al vinagre-, que normalmente no puede aprovecharse para la producción de xilitol. Después, emplearon la levadura Candida boidinii, para maximizar la obtención de este edulcorante en un 63%. Se caracteriza por ser un método sostenible, que no utiliza agentes contaminantes.

Método sostenible

Al final, los expertos mezclaron el líquido con este microorganismo y dejaron que la mezcla fermentara durante tres días a una temperatura controlada. De este modo, obtuvieron pequeñas cantidades de bioetanol y casi un 63% más de xilitol. “Con esta técnica, queríamos incorporar un proceso más sostenible para aprovechar al máximo la biomasa que normalmente se quema. Además, podría emplearse a nivel industrial para obtener un mayor beneficio económico con la venta de estos bioproductos”, añade Juan Miguel Romero.

Actualmente, el grupo TEP-233: Ingeniería Química y Ambiental enfoca su labor investigadora en la biorrefinería, es decir, desarrollan métodos para transformar la biomasa agrícola en bioproductos. Concretamente, desarrollan alternativas al petróleo con materias primas de origen local como la biomasa del olivar para producir bioplásticos, edulcorantes, biocombustibles y productos químicos de manera sostenible.

Grupo de investigación ‘Ingeniería Química y Ambiental’ de la Universidad de Jaén.

Este trabajo ha sido financiado por la Agencia Estatal de Investigación, el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y el Ministerio de Ciencia e Innovación. También ha recibido apoyo del proyecto TNN:16-123305 del Fondo Nacional de Investigación, Desarrollo e Innovación de Hungría.

Referencias

Romero-García, J.M.; Fehér, C.; Cara, C.; Ruiz-Ramos, E. & Castro, E. (2022). ‘Improved xylitol production from olive stones hydrolysates by biological detoxification’. Journal of Cleaner Production. Volume 336, 130408.

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