La invención define un procedimiento para obtener un producto fertilizante a partir de los residuos de la fabricación de la cerveza,

caracterizado porque comprende las etapas de:

(a) someter los residuos a tratamiento alcalino a un pH de 10,5-13 seguido de filtración para obtener una solución proteica;

(b) someter la solución proteica obtenida en la etapa (a) a tratamiento ácido a un pH de 2,5-4,5 seguido de filtración para obtener un concentrado proteico; y

(c) someter a hidrólisis el concentrado proteico obtenido en la etapa (b) para obtener un producto fertilizante.

Dicho procedimiento permite obtener una serie de productos fertilizantes que pueden emplearse en tratamientos agrícolas, así como aprovechar estos residuos industriales que, de otro modo, podrían causar problemas medioambientales dada su alta carga biológica

Procedimiento para obtener un producto fertilizante a partir de los residuos de la fabricación de la cerveza.

Campo de la invención

La invención se refiere al campo de los productos de aplicación agrícola. En particular, la invención se refiere a un producto fertilizante obtenido a partir de los residuos de fabricación de la cerveza.

Antecedentes de la invención

Como es bien conocido en el estado de la técnica, un fertilizante es una sustancia orgánica o inorgánica, natural o sintética, que se emplea para enriquecer el suelo y aportar a las plantas uno o varios de los elementos nutritivos indispensables para su desarrollo vegetativo normal.

Además de ser una fuente completa de nutrientes para las plantas, los fertilizantes orgánicos aportan materia orgánica al suelo que, para suelos arenosos o con arcillas de baja actividad, por ejemplo, representa una mejora en las propiedades físicas, químicas y biológicas, por su efecto acondicionador. Dichos fertilizantes pueden contener micronutrientes y otros microorganismos beneficiosos tales como bacterias y hongos.

Así por ejemplo, Kobayashi y col. han estudiado el efecto de un extracto de levadura Saccharomyces cerevisiae combinado con un fertilizante inorgánico sobre el crecimiento de plantas de guisante ("Effect of yeast extracts on higher plants", Plant and Soil (1980), 57(1), 41-7; "Effect of addition of the materials autolyzed from yeast cells on plant growth", Kankyo Kagaku Sogo Kenkyusho Nenpo (1980), 7, 87-90).

Igualmente, Kudryasheva y col. ("Amino acids and their utilization", Pishchevaya Promyshlennost (Moscow, Russian Federation) (1992), (4), 13-14) han efectuado un estudio sobre el uso de aminoácidos procedentes de diferentes cepas de levadura, particularmente de la levadura del pan Saccharomyces cerevisiae, en fertilizantes, aditivos alimentarios, etc.

Por otra parte, el documento HU 9902060 describe una composición acuosa fertilizante para las hojas y las raíces de las plantas que contiene la levadura Saccharomyces cerevisiae, además de elementos traza, agentes acomplejantes, agentes tamponantes y otra serie de nutrientes tales como aminoácidos, ácidos húmicos, enzimas, azúcares, etc.

Más recientemente, en el documento CN 1966663 se describe un agente microbiano que se compone de Saccharomyces cerevisiae, Lactobacillus plantarum, Mucor racemosus y Aspergillus oryzae, y que se usa como fertilizante foliar para promover el crecimiento de las plantas de raíz y hojas, mejorar los suelos cultivados y aumentar el rendimiento de los cultivos.

Asimismo, el documento CN 19191800 describe un nutriente para animales y plantas que se prepara diluyendo lodos de levadura Saccharomyces cerevisiae en agua hasta obtener una emulsión; mezclando esta con papaína, proteinasa neutra y cloruro sódico; hidrolizando la mezcla después; inactivando las enzimas; y finalmente, concentrando o secando el producto obtenido. El producto final presenta una gran cantidad de nutrientes y una elevada velocidad de absorción.

El documento CN 1911870, por su parte, describe un nutriente para plantas que comprende la levadura Saccharomyces cerevisiae, y las bacterias Lactobacillus plantarum y Lactobacillus acidophilus, además de componentes tales como derivados de la patata o del café, azúcar, glucosa, peptona, sulfato de magnesio, sulfato de manganeso, fosfato de hidrógeno dipotásico y cloruro sódico. Dicho nutriente mejora los microorganismos del suelo, promueve el crecimiento de las plantas, aumenta la tasa de utilización de los fertilizantes y aumenta la resistencia de las plantas a las enfermedades y al estrés.

Recientemente, se están empleando residuos orgánicos de otras procedencias que también son fuente de nutrientes para las plantas tales como los residuos vegetales provenientes de parques, jardines, etc., residuos animales, residuos agroindustriales y residuos sólidos domiciliarios.

Así, en el documento US 2003022357 se describe un fertilizante biológico a base de células de levadura del género Saccharomyces y lodos procedentes de plantas de almacenamiento o tratamiento de aguas residuales, en cuya fabricación las células de levadura se activan mediante la aplicación de un campo electromagnético.

Asimismo, el documento US 2002187900 se refiere a un fertilizante biológico que comprende células de levadura (género Saccharomyces) activadas electromagnéticamente combinadas con purines de ganado vacuno. Análogamente, el documento US 2002187552 se refiere a un fertilizante biológico que comprende células de levadura (género Saccharomyces) activadas electromagnéticamente combinadas con purines de ave.

Los presentes inventores han descubierto ahora que los residuos procedentes de la fabricación de la cerveza debidamente tratados dan lugar a una serie de productos fertilizantes alternativos consiguiendo, además, el aprovechamiento de residuos industriales que, de otro modo, podrían causar problemas medioambientales, dada su alta carga biológica.

Dichos residuos industriales procedentes de la fabricación de la cerveza se han utilizado hasta ahora básicamente como complemento nutritivo en alimentación animal.

Por tanto, en el procedimiento de la invención los residuos procedentes de la fabricación de la cerveza son sometidos a un proceso en varias etapas de tratamiento alcalino, tratamiento ácido y posterior hidrólisis para obtener un producto fertilizante alternativo. Asimismo, permite obtener subproductos valiosos que pueden emplearse también en tratamientos agrícolas.

Objeto de la invención

La presente invención, por tanto, tiene por objeto proporcionar un procedimiento para obtener un producto fertilizante a partir de los residuos de la fabricación de la cerveza.

Asimismo, otro objeto de la invención es proporcionar el producto fertilizante obtenido mediante dicho procedimiento.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 muestra el diagrama en bloques del procedimiento de la invención, en el que los residuos de la fabricación de la cerveza (A) se someten a tratamiento alcalino en el reactor de extracción (2), a tratamiento ácido en el reactor de acidificación (4) y a hidrólisis en el reactor enzimático (7) y/o en el reactor de hidrólisis ácida (8) para obtener una serie de productos y subproductos sólidos o líquidos de aplicación agrícola.

Descripción detallada de la invención

La presente invención proporciona un procedimiento para obtener un producto fertilizante a partir de los residuos de la fabricación de la cerveza, en adelante "procedimiento de la invención", que comprende las etapas de:

(a) someter los residuos a tratamiento alcalino a un pH de 10,5-13 seguido de filtración para obtener una solución proteica;

(b) someter la solución proteica obtenida en la etapa (a) a tratamiento ácido a un pH de 2,5-4,5 seguido de filtración para obtener un concentrado proteico; y

(c) someter a hidrólisis el concentrado proteico obtenido en la etapa (b) para obtener un producto fertilizante.

En el contexto de la invención el término "residuos de la fabricación de la cerveza" se refiere a la levadura producida de forma secundaria durante el proceso de elaboración de la cerveza, como consecuencia de la fermentación alcohólica o degradación anaeróbica de los carbohidratos de la cebada por el hongo blastomiceto Saccharomyces cerevisiae, que este realiza para obtener la energía necesaria para sobrevivir produciendo, durante dicho proceso, etanol y dióxido de carbono. Dichos residuos presentan una composición semejante a la de la levadura de partida (levadura producida en forma primaria): un elevado contenido en proteínas que contienen todos los aminoácidos esenciales, un alto contenido en vitaminas hidrosolubles del complejo B, fosfatos, potasio, azufre, magnesio y calcio, un bajo contenido en sodio, una cantidad considerable de ácidos grasos insaturados, lecitinas y cefalinas, y un elevado contenido en carbohidratos, particularmente glucógeno, trealosa, glucanos y mananos. Asimismo, contienen otras sustancias generadas en la fermentación tales como alcohol etílico, dióxido de carbono y trazas de sustancias químicas tales como ésteres, aldehídos, cetonas y alcoholes superiores.

En una primera etapa, el residuo de la fabricación de la cerveza, al que se le añade agua en función de su contenido en agua, es tratado con un compuesto básico...

1. Procedimiento para obtener un producto fertilizante a partir de los residuos de la fabricación de la cerveza caracterizado porque comprende las etapas de:

(a) someter los residuos a tratamiento alcalino a un pH de 10,5-13 seguido de filtración para obtener una solución proteica;

(b) someter la solución proteica obtenida en la etapa (a) a tratamiento ácido a un pH de 2,5-4,5 seguido de filtración para obtener un concentrado proteico; y

(c) someter a hidrólisis el concentrado proteico obtenido en la etapa (b) para obtener un producto fertilizante.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el tratamiento alcalino de la etapa (a) se efectúa añadiendo un compuesto básico seleccionado de entre hidróxido potásico, hidróxido amónico, hidróxido sódico, carbonato sódico y carbonato cálcico.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el tratamiento alcalino de la etapa (a) se efectúa añadiendo hidróxido potásico.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el tratamiento ácido de la etapa (b) se efectúa añadiendo un compuesto ácido seleccionado de entre ácido fosfórico y ácido sulfúrico.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el tratamiento ácido de la etapa (b) se efectúa añadiendo ácido fosfórico.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la hidrólisis de la etapa (c) es una hidrólisis enzimática.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque la hidrólisis enzimática se efectúa añadiendo una enzima seleccionada entre alcalasa y flavourzima.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la hidrólisis de la etapa (c) es una hidrólisis ácida.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque la hidrólisis ácida se efectúa añadiendo un compuesto ácido seleccionado de entre ácido sulfúrico y ácido clorhídrico.

10. Producto fertilizante obtenible por el procedimiento de las reivindicaciones 1-9.