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Una nota sobre la potencialidad nutricional de lodos provenientes de la

digestión anaerobia de vinaza de destilería.

José Lucas Pérez Pardo*, Pedro Lezcano Perdigón** y Rosa C. Bermúmez Savón ***

* Centro de Investigaciones en Bioalimentos (CIBA). Carretera a Patria, Km 1 ½ ,

Morón, Ciego de Avila.

** Instituto de Ciencia Animal (ICA), Carretera Central, Km 47 1 ½ , San José de

las Lajas, La Habana.

*** Centro de Estudios de Biotecnología Industrial (CEBI), Universidad de Oriente,

Ave. Patricio Lubumba s/n, Santiago de Cuba.

Se informan los resultados de la caracterización del lodo de vinaza de

destilería procedente de un digestor de biogás, a fín de valorar su uso como

alimento animal. Los valores encontrados en la concentración de proteína,

digestibilidad del nitrógeno y la precensia de otros constituyentes de interés

nutricional, sugieren que sea considerado una fuente potencial para este

propósito.

La utilización de los lodos generados en digestores de biogás ha estado dirigida,

fundamentalmente, al uso en la agricultura, preparación de biofertilizantes y rellenos

sanitarios. El uso en la alimentación animal ha sido de manera puntual en la conformación

de dietas para algunas categorías de rumiantes y monogástricos a base de excretas

digestadas de ganado vacuno (Marchaim, 1992 y Pérez, 1997) y de aves (Shih, 1997).

En Cuba existen 15 destilerías de alcohol que vierten como promedio 12 000 m3.dia

-1 de

vinaza. Este residuo, por su elevada carga orgánica biodegradable, puede ser tratado

anaeróbicamente en digestores de biogás, siendo de interés nacional la aplicación de esta

tecnología en las destilerías del país.

Por lo anteriormente expresado, el objetivo de este trabajo fue determinar la concentración

de algunos constituyentes de interés nutricional en el lodo procedente de la digestión

anaerobia de la vinaza de destilería.

Para el estudio se empleó vinaza de la destilería Nauyú, perteneciente al Complejo

Agroindustrial Enrique Varona de la provincia de Ciego de Avila. Se utilizó un reactor de

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0,2 m3

de tipo Lecho Empacado de Flujo Descendente de acuerdo a lo sugerido por Young

(1991).

Como inóculo se empleó excretas vacunas diluidas en agua en relación volumétrica 1:1. La

carga del reactor se realizó con 0,2 m3 de inóculo y una vez comprobada la producción de

biogás por el método de la llama (Rodríguez, Delgado y Rito, 1997), se adicionó 0,010

m3.día-1

del residual neutralizado hasta completar el volumen de trabajo (0,2 m3). El

tiempo transcurrido desde la carga hasta la etapa final de la adaptación fue de 60 días.

Los parámetros operacionales, bajo condiciones de estado estacionario, fueron los

siguientes:

Régimen de trabajo: semicontinuo, alimentándose cada 8 horas.

Carga orgánica aplicada: 3,25 Kg.día-1

de Demanda Química de Oxígeno (DQO).

Velocidad de carga orgánica volumétrica: 16,25 Kg DQO.m-3

.dïa-1

.

Flujo de alimentación: 0,2 m3.día

-1.

pH del influente: 7,00.

Temperaturta del influente: 33 – 35 ºC.

El lodo generado fue extraído cada 72 horas mediante una válvula acoplada al tubo de

purga situado en la parte inferior del reactor.

La caracterización comprendió la determinación de : materia seca, materia orgánica,

nitrógeno total, cenizas, fibra bruta, grasa bruta, fósforo total, calcio total y pH (AOAC,

1980). Los análisis de digestibilidad se realizaron por el método de filtración con pepsina

(AOAC, 1990). El indice de generación del lodo se determinó dividiendo entre tres, el

volumen colectado en cada purga, expresándolo en L.día-1

.

Los resultados obtenidos (Tabla 1) corroboran lo planteado por Eng y Martínez (1993)

acerca de la riqueza que presentan estos productos en material orgánico y mineral. De igual

forma, la alta concentración y digestibilidad del nitrógeno confirman lo observado por

Valdés, González y Obaya (1991) en evaluaciones de lodos anaerobios de vinaza bajo

diferentes condiciones de operación. Estos autores reportan contenidos de proteína bruta

entre 20 – 50 % con digestibilidades in vitru del nitrógeno por encima del 90 %.

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Tabla 1. Composición del lodo digestado, % MS (n=20).

Componentes X Cv/%

Materia seca 12,00 12,45

Materia orgánica 76,80 7,95

Nitrógeno total 6,40 7,54

Digestibilidad del nitrógeno 95,10 6,51

Proteína bruta ( N . 6,25) 40,00 7,54

Cenizas 23,10 6,51

Fibra bruta 8,00 10,00

Grasa bruta 3,15 10,00

Fósforo total 1,40 12,48

Calcio total 3,10 7,64

pH 7,30 4,90

Resulta de interés referir los estudios realizados por Marcet (1982) y Marchaim (1992)

sobre la composición aminoacídica de lodos procedentes de reactores de biogás

alimentados con residual porcino y excretas vacunas (Tabla 2). Como se observa, están

presentes todos los aminoácidos esenciales para la dieta animal y si bien la naturaleza del

sustrato influye en estos resultados, una parte importante de estas sustancias es aportada por

la biomasa bacteriana característica de este proceso y da una medida de la calidad de esta

proteína, máxime si consideramos el alto coeficiente de digestibilidad del nitrógeno.

Tabla 2 : Composición aminoacídica de lodos digestados (% b.s.)

AMINOACIDOS Residual Porcino * Excreta vacuna ** Lisina 0,83 1,48

Metionina 0,29 0,49 Treonina 0,08 1,09

Triptófano 0,66 (NR) Glicina 0,99 1,38

Acido Aspártico 1,39 2,48 Acido Glutámico 1,87 4,54

Alanina 1,02 1,63 Serina 0,90 0,83 Prolina 0,92 1,14 Tirosina 1,09 0,79

Fenilalanina 1,11 1,26 Valina 1,06 1,53

Leucina 1,39 2,12 Isoleucina 0,99 1,37 Histidina (NR) 0,44 Arginina (NR) 0,96

(*) Marcet (1982) (**) Marchaim (1992) (NR) Valor no reportado

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Por otra parte, durante el metabolismo microbiano se producennen cantidades significativas

de cianocobalamina (vitamina B12) y riboflavina (vitamina B2) de importancia en la

nutrición animal, llegándose a afirmar que estas vitaminas se encuentran en altas

concentraciones en lodos digestados anaeróbicamente (Trevan, Boffey, Golding y

Stanbury, 1990 y Bermúmez, 1995).

El índice de generación de lodo (12 % MS) fue de 2 litros.dia-1

lo que equivale a una

producción de 240 g.día-1

de MS. Este resultado llevado a escala de fábrica arroja un valor

de 3,3 t.día-1

de MS con las características señaladas (Tabla 1) y sugiere la posibilidad de

implementrar sistemas de alimentación donde se oferte en forma húmeda a ganado vacuno,

ovino, porcino y peces o seco, preferentemente en aves, como sustituto parcial de las

fuentes de proteínas, vitaminas y minerales.

Se recomienda desarrollar trabajos dirigidos a completar la información sobre la

composición y variabilidad de este residuo, su calidad sanitaria, así como la realización de

pruebas con animales domésticos.

REFERENCIAS

AOAC 1980. Official Methods of Analysis. Assoc. Off Agric. Chem. Washington, D.C.

AOAC 1990. Official Methods of Analysis. Assoc. Off Agric. Chem. Washington, D.C.

Bermúmez, R.C. 1995. Aprovechamiento biotecnológico de residuos por fermentación

anaerobia en la obtención de biogás y otros metabolitos. Curso de postgrado,

ESPOCH, Riomamba, Ecuador.

Eng, F. y Martínez T.S. 1993. Propiedades agrobiológicas de lodos procedentes de la

digestión anaerobia de vinaza de destilería. En Rev. ICIDCA, 27:1:32-40.

Marcet, M.E. 1982. Contenido de aminoácidos en lodos porcinos digeridos

anaeróbicamente. En Rev. Cienc. Biol., 13:2:243-250.

Marchaim, U. 1992. Biogas processes for sustainable development. Agriculture Services,

Bulletin No. 95, Roma, p. 232.

Rodríguez, I., Delgado M.L. y Rito M. 1997. Digestión anaerobia de lodos activados y

desechos orgánicos en un reactor UASB. En VII Cong. Nac. De Biotec. Y Bioing.,

Mazatlán ´97, México, p. 295.

Shih, J.C.H. 1997. Termophilic anaerobic of poultry manure. In J. of the Poultry Sci. Ass.,

76:12.

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Trevan, M.D., Boffey, S., Goulding, K.H. y Stambury. 1990. Biotecnología: Principioa

Biológicos, Ed. Acribia, S.A., Zaragoza, España, p. 357.

Valdés, E., González, P. y obaya, M.C. 1991. Evaluación preliminar de lodos anaerobios

como complemento en la dieta animal. En Rev. ICIDCA, 25:1-2:1-4.

Young, J.C. 1991. Factors affecting the design and performance of anaerobic filters. In

Wat. Sci. Tech. 24:8:133-135.