Revaloración de levadura (Saccharomyces cerevisiae) residual del proceso de elaboración de cerveza y obtención de fertilizante orgánico

Abstract

En la actualidad se producen 14 millones de hectolitros de cerveza, en el Perú, siendo una cifra considerable de generación de residuos y deshechos al medio ambiente. El objetivo principal del presente estudio fue el de revalorar la levadura residual del proceso de elaboración de cerveza, mediante obtención de fertilizante orgánico. Con la finalidad de darle valor agregado a la levadura residual, cuyo volumen puede alcanzar de un 1 – 3 por ciento del volumen de cerveza producida y aplicar la tecnología de fermentación láctica, se llevó a cabo la presente investigación, en las instalaciones del Laboratorio de Biorremediación de la Universidad Nacional Agraria La Molina – UNALM. Se estudió la levadura, debido a que, en la actualidad, son las industrias del rubro de alimentos; las que generan mayor contaminación después de la industria minera y pesquera generando de esta manera problemas ambientales críticos. En la caracterización de la levadura, se obtuvo los siguientes resultados; pH: 6.52, conductividad eléctrica : 3.60 dS/m, humedad relativa : 84.94 por ciento, materia orgánica en solución : 66.64 por ciento, macro nutrientes (nitrógeno: 8.38 por ciento, ácido fosfórico: 3.90 por ciento, óxido de potasio : 2.23 por ciento, óxido de calcio : 0.17 por ciento, óxido de magnesio: 0.39 por ciento y sodio : 0.04 por ciento), micronutrientes (hierro : 146ppm, zinc: 215ppm, manganeso: 11ppm, boro: 27ppm, cobre: 10ppm) metales pesados (cadmio: 0.00ppm, cromo: 2.83ppm, plomo: 0.53ppm); estos resultados indican que la materia prima cumple con los nutrientes necesarios a ser metabolizados en la fermentación láctica, para la obtención de fertilizante orgánico líquido; resultados que fueron corroborados con estudios de otros investigadores en materia de bioabono, realizados con otras materias primas. En la caracterización del fertilizante orgánico líquido se obtuvo los siguientes resultados; pH: 3.96, conductividad eléctrica: 21.40 dS/m, sólidos totales: 183.30 g/L, materia orgánica en solución: 146.40 g/L, macro nutrientes (nitrógeno: 8974.00 mg/L, fósforo: 1619.05mg/L, potasio: 9625.00 mg/L, calcio: 1472.00 mg/L, magnesio: 1275.00 mg/L y sodio: 232.50 mg/L.), micronutrientes (hierro: 41.40 mg/L, zinc: 13.33 mg/L, manganeso: 4.00 mg/L, boro: 7.07 mg/L, cobre: 0.95 mg/L) y metales pesados (cadmio: 1.39 mg/L, cromo: 0.01 mg/L, plomo: 0.01 mg/L). Estos resultados obtenidos hacen prever que el fertilizante orgánico líquido, cumple con los criterios de calidad para ser utilizado en agricultura. Dichos criterios resultan de distintos investigadores en materia de bioabono, que fueron trabajados y probados en distintas semillas. Se evaluó, además, la eficiencia del fertilizante orgánico líquido, en semillas de lechuga, para lo cual se utilizó semillas de lechuga y placas Petri, en las cuales se realizó la siembra de las semillas, adicionando el fertilizante orgánico diluido en 100 , 10-1 , 10-2 , 10-3 , 10-4 y control; de esta manera en un tiempo de siete días se evalúo el tamaño de la radícula y el hipocótilo. En la levadura sin pasteurizar, en las diluciones 10-2 , 10-3 y 10-4 ; se observó la germinación de semillas en más del 50 por ciento del total inoculado, de acuerdo a los resultados, se tiene que hay una fuerte presencia de sustancias fitotóxicas en la dilución 10-2 , asimismo en la solución 10-3 y 10-4 , hay presencia moderada de sustancias fitotóxicas. En cambio en la levadura pasteurizada, en las diluciones 10-2 , 10-3 y 10-4 presentan un índice de germinación del 84.2 por ciento, 96.3 por ciento y 97.8 por ciento respectivamente; esto significa que no hay sustancias tóxicas o están en muy baja concentración.

Currently, 14 million hectoliters of beer are produced in Peru, being a considerable amount of waste generation and waste to the environment. The main objective of the present study was to revalue the residual yeast of the brewing process, by obtaining organic fertilizer. In order to give added value to the residual yeast, whose volume can reach 1 – 3 percent of the volume of beer produced and apply lactic fermentation technology, this research was carried out at the facilities of the Bioremediation Laboratory of the National Agrarian University La Molina – UNALM. Yeast was studied, because, at present, they are the industries of the food sector; those that generate greater pollution after the mining and fishing industry, thus generating critical environmental problems. In the characterization of the yeast, the following results were obtained; pH: 6.52, electrical conductivity: 3.60 dS/m, relative humidity: 84.94 percent, organic matter in solution: 66.64 percent, macro nutrients (nitrogen: 8.38 percent, phosphoric acid: 3.90 percent, potassium oxide: 2.23 percent, calcium oxide: 0.17 percent, magnesium oxide: 0.39 percent and sodium: 0.04 percent), micronutrients (iron: 146ppm, zinc: 215ppm, manganese: 11ppm, boron: 27ppm, copper: 10ppm) heavy metals (cadmium: 0.00ppm, chromium: 2.83ppm, lead: 0.53ppm); These results indicate that the raw material meets the necessary nutrients to be metabolized in lactic fermentation, to obtain liquid organic fertilizer; Results that were corroborated with studies by other researchers in the field of biofertilizer, carried out with other raw materials. In the characterization of liquid organic fertilizer the following results were obtained; pH: 3.96, electrical conductivity: 21.40 dS/m, total solids: 183.30 g/L, organic matter in solution: 146.40 g/L, macronutrients (nitrogen: 8974.00 mg/L, phosphorus: 1619.05mg/L, potassium: 9625.00 mg/L, calcium: 1472.00 mg/L, magnesium: 1275.00 mg/L and sodium: 232.50 mg/L.), micronutrients (iron: 41.40 mg/L), micronutrients (iron: 41.40 mg/L), zinc: 13.33 mg/L, manganese: 4.00 mg/L, boron: 7.07 mg/L, copper: 0.95 mg/L) and heavy metals (cadmium: 1.39 mg/L, chromium: 0.01 mg/L, lead: 0.01 mg/L). These results suggest that the liquid organic fertilizer meets the quality criteria to be used in agriculture. These criteria result from different researchers in the field of biofertilizer, which were worked and tested on different seeds. The efficiency of liquid organic fertilizer in lettuce seeds was also evaluated, for which lettuce seeds and Petri dishes were used, in which the seeds were planted, adding the organic fertilizer diluted in 100, 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 and control; In this way, in a time of seven days, the size of the radicle and the hypocotyl were evaluated. In unpasteurized yeast, in dilutions 10-2, 10-3 and 10-4; The germination of seeds was observed in more than 50 percent of the total inoculated, according to the results, there is a strong presence of phytotoxic substances in the 10-2 dilution, also in the 10-3 and 10-4 solution, there is moderate presence of phytotoxic substances. On the other hand, in pasteurized yeast, in dilutions 10-2, 10-3 and 10-4, they have a germination index of 84.2 percent, 96.3 percent and 97.8 percent respectively; This means that there are no toxic substances, or they are in very low concentration.