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Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA
DE
LEVADURAS Y MOHOS
(Universidad de Castilla-La Mancha)
• Ana Briones Pérez, Juan Úbeda Iranzo (directores del grupo, PDI)
• María Arévalo Villena (PDI)
• Mónica Fernández González (INCRECYT)
• Sheila Romo Sánchez, Patricia Díaz (posdoctorales)
EQUIPO INVESTIGADOR
Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
• Organismos Públicos: IVICAM
• Empresas: Fermentis, Bodegas de Castilla La Mancha
• Universidades:
• Nacionales: Universidad Autónoma de Madrid, IATA/CSIC, Universidad Rovira e
Virgilli, Universidad Pública de Navarra.
• Internacionales: Universidad de Potenza (Italia), Instituto Técnico de Lisboa (Portugal),
Universidade Estadual Paulista (Brasil), Universidade Estadual de Maringá (Brasil),
Pontificia Universidad Católica de Ecuador (Ecuador), Acettepe Universitiy (Turquía),
Centro Tecnológico de Enzimas (Cuba)
• Ana Briones Pérez, Juan Úbeda Iranzo (directores del grupo, PDI)
• María Arévalo Villena (PDI)
• Mónica Fernández González (INCRECYT)
• Sheila Romo Sánchez, Patricia Díaz (posdoctorales)
EQUIPO INVESTIGADOR
COLABORACIONES
Estudio de la biodiversidad microbiana y propiedades biotecnológicas de especial interés en
diferentes ecosistemas: ambientes vínicos, oleicos y destileros
• Biotecnología enzimática:
Aprovechamiento de subproductos mediante fermentación en fase sólida
Producción de enzimas de interés industrial empleando sustratos de bajo coste
Estabilización de enzimas mediante técnicas de inmovilización
• Levaduras vínicas:
Selección de cepas autóctonas como cultivos iniciadores en Enología
Estudio de la dinámica poblacional durante el proceso de vinificación
Relación entre factores intrínsecos y extrínsecos que afectan a la vitalidad
Producción de biomasa fresca
Obtención de levaduras híbridas optimizadas para condiciones difíciles de fermentación
LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
Estudio de la biodiversidad microbiana y propiedades biotecnológicas de especial interés en
diferentes ecosistemas: ambientes vínicos, oleicos y destileros
• Biotecnología enzimática:
Aprovechamiento de subproductos mediante fermentación en fase
sólida
Producción de enzimas de interés industrial empleando sustratos de
bajo coste
Estabilización de enzimas mediante técnicas de inmovilización
• Levaduras vínicas:
Selección de cepas autóctonas como cultivos iniciadores en Enología
Estudio de la dinámica poblacional durante el proceso de vinificación
Relación entre factores intrínsecos y extrínsecos que afectan a la vitalidad
Producción de biomasa fresca
Obtención de levaduras híbridas optimizadas para condiciones difíciles de fermentación
LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
PROYECTOS
• Biodiversidad microbiana y su interés tecnológico en alcoholeras. RM2010-00011-
00-00. INIA. Ministerio de Economía y Competitividad
• Inmovilización de enzimas para su aplicación en la industria agroalimentaria.
POII10-0085-5338. Consejería de Educación Cultura y Deportes, Junta de Comunidades de
Castilla La Mancha
Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
PROYECTOS
• Biodiversidad microbiana y su interés tecnológico en alcoholeras. RM2010-00011-
00-00. INIA. Ministerio de Economía y Competitividad
• Inmovilización de enzimas para su aplicación en la industria agroalimentaria.
POII10-0085-5338. Consejería de Educación Cultura y Deportes, Junta de Comunidades de
Castilla La Mancha
Wireless multi-sensor system for the on-line monitoring of wine fermentation (Austria, España) Inmovilización de levaduras vinicas sobre esponja vegetal para la producción de beta
glucanasas y su aplicación en enología. Universidad de Maringa, Brasil -Universidad de Castilla la Mancha
Preventing and valorising bio-waste in biorefineries. (Francia, España, Rumania, Suiza, Holanda, Italia y Finlandia)
PROYECTOS (solicitados)
Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
• Publicaciones: 34 artículos científicos, 2 capítulos
de libro
• Patentes: 3
• Otras aportaciones relevantes:
• Asistencia a congresos: 58
• Contratos con empresas: 13
• Tesis doctorales: 5
RESULTADOS OBTENIDOS (5 últimos años)
BIOTECNOLOGÍA MICROBIANA:
PRODUCCIÓN, CARACTERIZACIÓN
E INMOVILIZACIÓN DE ENZIMAS
DE INTERÉS INDUSTRIAL
Sheila Romo Sánchez Tesis Doctoral
Marzo, 2013
Directoras: María Arévalo Villena
Ana Briones Pérez
Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
RESULTADOS
2. Producir enzimas lignocelulósicas mediante Fermentación en Fase Sólida (FFS), usando orujos de aceituna y hollejos de uva
3. Adecuar los extractos multienzimáticos mediante técnicas de purificación, liofilización e inmovilización para su posible uso en la industria
• Production and immobilization of enzymes by solid-state fermentation of agroindustrial waste (Journal of Applied Biotechnology)
Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
Composición (%) Hollejos de uva Orujos de aceituna
Humedad 5,58 3,43
Almidón 2,52 1,35
Lignina 22,48 22,6
Celulosa 25,78 22,96
Hemicelulosa 3,66 5,89
Pectina 1,27 5,82
Grasas 9,84 15,92
Cenizas 6,48 3,3
Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
TRATAMIENTO PREVIO
Secado en estufa a 50ºC / 24h
Tamizado con tamaño de poro de 0.5 µm
INOCULACIÓN DE MOHOS
Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
CUANTIFICACIÓN ACTIVIDADES ENZIMÁTICAS
Celulasa (CMC) Xilanasa (xilano)
Pectinasa (Pectina manzana) β-glucosidasa (celobiosa)
Muestreo a los 2, 4, 6, 10 y 15 días
0
2
4
6
8
10
12
2 4 6 10 15 2 4 6 10 15 2 4 6 10 15 2 4 6 10 15
Celulasa Pectinasa β-glucosidasa Xilanasa
U /
g p
roduct
Días
A. fumigatus 20827
0
10
20
30
40
50
2 4 6 10 15 2 4 6 10 15 2 4 6 10 15 2 4 6 10 15
Celulasa Pectinasa β-glucosidasa Xilanasa
U /
g p
roduct
Días
A. niger 20828
Hollejos sin moler Hollejos sin moler+Trigo
Hollejos molidos Hollejos molidos+Trigo
HOLLEJOS
Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
ORUJOS
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
2 4 6 10 15 2 4 6 10 15 2 4 6 10 15 2 4 6 10 15
Celulasa Pectinasa β-glucosidasa Xilanasa
U /
g p
roduct
Días
A. niger 20828 Orujos sin moler
Orujos sin moler+Trigo
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2 4 6 10 15 2 4 6 10 15 2 4 6 10 15 2 4 6 10 15
Celulasa Pectinasa β-glucosidasa Xilanasa
U /
g p
roduct
Días
A. fumigatus 20827
Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
CONCLUSIONES
Subproductos Agroalimentarios: del residuo al Coproducto. Madrid, 08 Mayo 2013
Los subproductos generados del sector olivarero (orujos y
alpeorujos) y del vitivinícola (hollejos, semillas y raspones), son un
buen sustrato para la producción de enzimas
Dichas enzimas, libres o inmovilizadas, ofrecen numerosas
posibilidades para su uso en el sector alimentario y biotecnológico
Una de las aplicaciones más prometedores es el tratamiento de los
propios residuos para obtener un sustrato fermentable, paso crucial
en la producción de energías limpias y renovables (bioetanol)
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