Desarrollo de bioprocesos para la conversión de residuos oleosos en agentes de superficie

Abstract

La presente Tesis Doctoral se centra en el estudio de nuevas alternativas para la valorización de residuos derivados de la industria aceitera. En concreto se han analizado posibles aplicaciones para dos residuos: aceites de cocina usados y alpeorujo, considerando específicamente la problemática particular presente en España, en la que el aceite de oliva es el más importante tanto en producción como en consumo. La primera línea de investigación desarrollada se centra en la utilización de aceites residuales de cocina como sustrato para la producción de ácidos grasos, mono- y diglicéridos mediante hidrólisis enzimática. Los resultados obtenidos han permitido comprobar que los aceites residuales de fritura son sustratos similares al aceite virgen en lo que respecta a la obtención los mencionados productos de hidrólisis. Esto es válido para los dos medios de hidrólisis ensayados: emulsiones de aceite/agua y microemulsiones de agua/aceite (también denominadas como micelas inversas). Adicionalmente se analizaron los parámetros más significativos en cada uno de los sistemas como la cantidad y tipo de emulsionante, la cantidad de fase grasa y la energía aplicada en los sistemas aceite/agua o la relación agua/tensioactivo en las microemulsiones. A su vez se estudió el comportamiento de tres lipasas distintas: de Thermomyces lanuginosus, de Pseudomonas fluorescens y de páncreas porcino. Con la segunda línea de investigación se pretende probar la viabilidad del alpeorujo como materia prima en la producción de biosurfactantes. Los resultados obtenidos fueron satisfactorios, obteniéndose dos biosurfactantes, ramnolípidos y surfactina, a partir de cepas de Pseudomonas aeruginosa y Bacillus subtilis respectivamente. Además se ha comprobado que la producción de biosurfactantes está principalmente ligada a la presencia de aceite residual en el alpeorujo. En una segunda fase se ha tratado de mejorar la producción de biosurfactante mediante un aumento de la materia orgánica biodisponible. Se ha comprobado que mediante una hidrólisis de la celulosa y la hemicelulosa presente en el alpeorujo la producción de biosurfactante aumenta de manera considerable. Adicionalmente, de los tres métodos de hidrólisis ensayados, la hidrólisis enzimática del alpeorujo fue la que dio lugar a mejores resultados, frente a otros dos procesos que implicaron hidrólisis ácida.