ALTERNATIVAS PARA EL TRATAMIENTO DEL SUERO DE LECHE EN EL DEPARTAMENTO DE NARIÑO

1. BIOTECNOLOGIA AMBIENTAL. UNA
ALTERNATIVA DE TRATAMIENTO DE
AGUAS RESIDUALES EN LA
INDUSTRIA LACTEA EN NARIÑO
Presentado por: ANA CAROLINA TARAPUES QUIROZ
MARIA EMMA RUA
NATALIA BORJA LEON
SEPTIEMBRE 2015

2. Actividades productivas en Nariño

3. Sector lácteo en Nariño
 El sector lácteo en el departamento de Nariño contribuye a la competitividad
regional generando empleo e ingresos, para un 70% de la población articulando
claro está los diferentes eslabones de la cadena láctea en el municipio de Pasto.
(Orjuela, 2013)

4. Subproducto de la industria láctea
 Empaques de los diferentes
productos lácteos
 Suero de leche
 Aguas de lavado
 Residuos aprovechables
 Residuos ordinarios
 Emisiones atmosféricas

5. Proceso prductivo industria láctea
Entrada
• 60.377 litros de
leche fresca
Producción de:
• Queso
• Quesillo
• Cuajada
• Queso campesino
• Queso doble crema
Salidas
• Productos
terminados
• 54.339 litros de
suero de leche

6. Por que es el suero de
leche es un problema
para la medio
ambiente?

7. 1. COMPOSICIÓN
El suero de la leche contiene:
 4.9% de lactosa
 0.9% de proteína cruda
 0.6% de cenizas
 0.3% de grasas
 0.2% de ácido láctico
 93.1% de agua.
 DBO 50 – 70 g/L

8. 2. Contexto
 El departamento de Nariño tiene una economía basada en el sector primario, la
producción de leche es una de las principales actividades y esto ha llevado a la
generación de micro, medianas y pequeñas empresas productoras de derivados
lácteos. Actualmente Nariño cuenta con 75 empresas procesadoras de leche, de
las cuales 48 se dedican a la elaboración de cuajada, quesillo, quesos,
mantequilla entre otros productos generadores de suero de leche.
 Empresa que no cuentan con la infraestructura necesaria para el tratamiento de
aguas residuales.

9. Estrategias adoptadas por las micro, pequeñas y medianas
empresa dedicadas a la fabricación de lácteos
ALIMENTACIÓN ANIMAL
VERTIDO EN EL SUELO VERTIDO FUENTES DE AGUA
SISTEMA DE ALCANTARILLADO

10.  Con la finalidad de disminuir el problema de la contaminación, es
necesario depurar el suero lácteo antes de descargarlo en un afluente o
suelo. Los costos de tratamiento de la mayoría de los sistemas utilizados
en la actualidad son relativamente altos, por lo cual las empresas
familiares que realizan esta actividad por tradición, las micro, medianas y
pequeñas empresas no pueden acceder a la tecnología disponible para el
tratamiento de aguas residuales. Por lo tanto es necesario estudiar
alternativas biotecnológicas para tratar este subproducto y darle un valor
agregado, lo que haría que el sistema no sea un gasto o un requerimiento
para cumplir con la normativa existente, sino un proceso llamativo que
genera un producto de valor agregado.

11. ALTERNATIVAS
BIOTECNOLOGICAS
BIORREMEDIACIÓN

12. BIORREMEDIACIÓN
 Esta técnica puede ser utilizada por
cualquier empresa, debido que es
una estrategia relativamente barata
y a largo plazo más sostenible, ya
que utiliza la habilidad natural que
tiene los microorganismos para
metabolizar un amplio espectro de
contaminantes orgánicos. (Centro
de actividad regional para la
producción limpia, 2003)

13. PRODUCCIÓN DE
POLIHIDROXIALCANOATOS

14. QUE SON LOS POLIHIDROXIALCANOATOS (PHA)
 Los polihidroxialcanoatos (PHA) constituyen una familia de polímeros biodegradables de
origen microbiológico, por lo que contribuyen al desarrollo sostenible al ser originados por
recursos renovables. Por su origen de fuentes renovables y por el hecho de ser
biodegradables, se denominan “polímeros doblemente verdes”. El polihidroxibutirato, que es
el primer compuesto conocido de esta familia, tiene propiedades mecánicas semejantes a la
del polipropileno con la ventaja agregada de su biodegradabilidad. Sin embargo, en la
actualidad no es un material que pueda desplazar al polipropileno, debido a que su
diferencia de precio es muy grande. Los polihidroxyalcanoatos (PHA) constituyen una familia
de poliesteres acumulados intracelularmente en forma de gránulos, los cuales representan
una alternativa biotecnológica para la produccion de plasticos biodegradables y
biocompatibles. Los PHA poseen una amplia gama de propiedades que permiten su
aplicación en diversas áreas, son termoplásticos, insolubles en agua, no tóxicos,
biocompatibles y biodegradables.

15. MICROORGANISMOS PRODUCTORES DE PHA A PARTIR DE
SUERO DE LECHE
Waustetersia eutropha ATCC
17699
 Producen granulos internos de
PHA, tienen un elevando consumo
de sustratos a base de lactosuero y
alta concentración celular, lo cual
hace que estos se perfilen como los
mas adecuados para la obtención
de PHA usando como medio de
cultivo lactosuero.
Bacteria termófila
Thermus thermophilus HB8
 Utilizar la lactosa a partir de suero
de leche para la biosíntesis de
polihidroxialcanoatos (PHAs) bajo
limitación de nitrógeno.
 T. thermophilus puede utilizar
tanto, glucosa y galactosa y los
productos de la hidrólisis de
lactosa.

16. MICROORGANISMOS PRODUCTORES DE PHA A PARTIR DE
SUERO DE LECHE
 Pseudomonas hydrogenovora
 Produce ácido poli-3-hidroxibutírico (PHB) a partir de productos de la hidrolisis
del suero de leche.

17. Casos exitosos en la producción de PHA
Departamento de Bioingeniería
de la Universidad de la República
 Han estudiado a nivel de
laboratorio la producción de PHB
de diferentes microorganismos,
utilizando medios de cultivo en
base a residuos agroindustriales
como el suero de leche y glicerol.
En Ciudad de México, el proyecto
LIFE + Wheypack de la Unión
Europea
 Busca desarrollar envases
biodegradables a partir de suero de
leche, para reducir su emisión de
contaminantes al medio ambiente
por uso de petroquímicos, a partir
de la obtención de
polihidroxibutirato (PHB), material
que se genera por la fermentación
microbiana del suero de leche.

18. PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES
POR MEDIO DEL CULTIVO DE
MICROALGAS

19.  Otra alternativa para el tratamiento de aguas de la industria láctea es el cultivo
de microalgas para la producción de biocombustibles, esto permitirá reducir los
costos de producción de biocombustibles a partir de microalgas, debido que se
utiliza aguas ricas en nutrientes, para lo cual se somete a tratamiento las aguas
residuales, lo cual se debe realizar de modos y tiene un costo económico,
mediante cultivos de microalgas que depure el agua, que permita aprovechar
energéticamente la biomasa producida y la acumulación de lípidos en el interior
de las células. (Joan García, 2012)

20. MICRO ALGAS QUE TOMAN LOS NUTRIENTES DEL SUERO DE
LECHE
Chlorella protothecoides
 Producción de lípidos
 Producción de Biomasa
Kluyveromyces fragilis
 Producción de etanol
 A partir de suero de leche en polvo
que contiene lactosa, además de
nitrógeno, fosfato y otros
nutrientes esenciales

21. PRODUCCIÓN DE ACIDO CITRICO
A PARTIR DE SUERO DE LECHE

22. PRODUCCIÓN DE ACIDO CITRICO A PARTIR DE
FERMENTACIÓN DE SUERO DE LECHE
 Por medio de un proceso de fermentación con hongos del geneno Aspergillus,
con miras a su aprovechamiento y a la reducción del impacto ambiental que
causan los vertimientos de este subproducto en los cursos de agua. En este
tratamiento se han probado cepas de: A. carbonarius NRRL 368, A. carbonarius
NRRL 67 y A. niger NRRL 3.

23. CONCLUSIONES
 Teniendo en cuenta lo anteriormente mencionado, se concluye que en el municipio de
Pasto es necesario iniciar a trabajar en el ámbito de la biotecnología como estrategia
para el tratamiento de aguas residuales con mira a generar productos con altos valores
agregados como lo son: polihidroxialcanoatos o biopolímeros, biocombustibles, ácido
cítrico, entre otros, los cuales seria la materia prima de otros procesos productivos.
 Los productos obtenidos a partir de desarrollo biotecnológico aplicado al tratamiento de
aguas residuales de la industria láctea sustituyen productos comerciales los cuales son el
resultado del procesamiento de diferentes recursos naturales, por lo tanto el uso de
estas tecnologías aporta a la conservación de la biosfera.
 La producción de polihidroxialcanoatos, biocombustibles y ácido cítrico, hace que el
tratamiento de aguas residuales tenga doble propósito, uno depurar el agua residual y el
segundo generar productos con gran valor social, científico y ambiental.