cervecera y se genera la etapa de filtración y separación del mosto y grano de la cebada. En

los últimos años, la atención se ha centrado en extraer los componentes de este residuo ya

que está conformado por altas cantidades de carbohidratos y proteínas, pero también por

lignina, lípidos y minerales. Varios estudios en base a diferentes tecnologías han buscado

extraer los componentes para producir productos de base biológica con alto valor comercial

a partir de este desecho. En el Ecuador, se producen aproximadamente 120,000 toneladas

anuales de bagazo cervecero, el cual es generalmente utilizado como alimento crudo y de

bajo costo para el ganado. Por este motivo, esta investigación busca explotar las

macromoléculas de este residuo para la extracción y producción de productos de base

biológica bajo el concepto de biorrefinería. Para lo cual, se realizó una caracterización de las

económica del proyecto en una escala industria, con una Tasa de Retorno de Inversión de

98,92%, un Valor Actual Neto de 355 385,744 USD y un periodo de recuperación de la

inversión de dos años.

Palabras clave: Harina, Industria Artesanal, bagazo de cerveza, Quito

ABSTRACT

Brewing bagasse accounts for 85% of all residues produced in the brewing industry and the

stage of filtration and separation of the must and grain from the barley is generated. In recent

years, the focus has been on extracting the components of this residue as it is made up of high

amounts of carbohydrates and proteins, but also lignin, lipids and minerals. Several studies

based on different technologies have sought to extract the components to produce

macromolecules was carried out with the objective of designing and testing five fractionation

bioprocesses that maximize the extraction of proteins, lipids and carbohydrates such as starch

and cellulosic based on the use mainly of enzymes. Thus, it was identified that the second

fractionation bioprocess extracted 72.41% of the macromolecules of the brewing bagasse,

extracting 93.79% and 86.77% of the total carbohydrates and proteins respectively. Finally,

a financial analysis was carried out that demonstrated the economic viability of the project

on an industry scale, with a Return-on-Investment Rate of 98.92 %, a Net Present Value of

USD 355 385,744 and a two-year investment recovery period.

Key words: Flour, Craft Industry, beer bagasse, Quito

INTRODUCCIÓN

(XINO, 2016). La producción de cerveza artesanal no posee ningún aditivo artificial, el

proceso es de forma manual desde la molienda hasta el envasado. Cada cerveza tiene su

periodo de elaboración de acuerdo a las formulaciones e ingredientes que tienen los distintos

maestros cerveceros, por tal motivo existe distintos sabores, colores y olores de la cerveza.

MARCO TEÓRICO

Durante el proceso de maceración de la cerveza, el endospermo amiláceo de la cebada

malteada es sometido a degradación enzimática, resultando en la solubilizarían del 70- 80%

del contenido original de cebada en polipéptidos, aminoácidos, carbohidratos fermentables

(glucosa, maltosa y maltotriosa) y no fermentables (dextrinas) (Lynch et al., 2016).

Después de este proceso, el remanente de la cebada es insoluble y se lo denomina bagazo

Cada una de estas macromoléculas presenta aplicaciones en casi todos los campos

industriales. La celulosa es una de las mayores fracciones del BC y está conformado por

unidades de celobiosa, lo que le convierte en un recurso renovable, útil para la producción de

etanol de segunda generación para biocombustibles. Además, otra aplicación del etanol

celulósico es la producción de plástico altamente resistente y biodegradable obtenido a partir

de la deshidratación de etanol a etileno (compuesto generalmente derivado del petróleo para

No obstante, el interés se ha centrado en la producción de nanocelulosa, un nanocompuesto

con aplicaciones en ámbitos como farmacéutico, ambiental, alimenticio y ciencia de

materiales, por su alta rigidez y resistencia (propiedades mecánicas), biocompatibilidad y una

monosacáridos de manosa y galactosa. El almidón está conformado por amilosa y

amilopectina. Gracias a que se compone únicamente de glucosa, sus aplicaciones se

encuentran en producción de energía, biocombustibles, cultivo de organismos, producción

de enzimas y elaboración de bloques de construcción química. En esta última aplicación, la

glucosa puede ser la plataforma para producir los 10 bloques de construcción del futuro.

Ejemplos de estos bloques son el ácido láctico, AC. levulínico y AC. succínico; los cuales

pueden ser empleados como fármacos, cosméticos y en la manufactura de plásticos

biodegradables (GOROSTIAGA, 2008). La fracción lipídica está conformada

principalmente por triacilglicéridos, pero también se encuentran en menor cantidad

biodiesel. Sin embargo, la degradación de los triacilglicéridos a ácidos grasos permite tener

varios compuestos polis fenólicos, entre los que destacan lignosulfatos, útiles como

precursores en la elaboración de compuestos aromáticos verdes (menos tóxicos) como xileno,

benceno o tolueno. Por otro lado, se ha demostrado la capacidad de los componentes de la

lignina para atrapar metales pesados, dispersantes de pesticidas y producción de carbón

activado. Adicionalmente, a partir de lignina es posible extraer ácido ferúlico y p-cumárico

que presentan actividades antioxidantes en la prevención de cáncer. El BC contiene una alta

extraen: hordeínas (alcohol), glutelinas (detergentes) y globulinas (soluciones salinas). Esta

fracción es generalmente utilizada como alimento crudo para ganado. Sin embargo, tiene el

angiotensina.

Finalmente, la ceniza es otro componente del BC y en la literatura citada reportan que está

conformada por 18 minerales, donde los más abundantes son silicio, fósforo, magnesio y

calcio. Estos minerales pueden servir como abonos necesarios para el desarrollo de las

plantas.

MATERIALES Y MÉTODOS

Entre los métodos más utilizados para extraer los componentes del BC se encuentran pirolisis

e hidrólisis ácidas y alcalinas. Estos métodos han sido empleados principalmente para extraer

los carbohidratos, los cuales por su naturaleza recalcitrante necesitan condiciones más

Método de extracción enzimática

estudios se basan en mejorar la extracción de una o máximo dos macromoléculas y no en

forma integral. Por lo cual, una forma de aprovechar en conjunto todas las macromoléculas

del BC es emplear el concepto de biorrefinería, cuyo fin es potenciar los procesos de

conversión de biomasa al emplearlos de forma continua y utilizando los residuos o

subproductos como base (materia prima) en otros procesos.

Concepto de Biorrefinería

El procesamiento sostenible de la biomasa (primaria y residual) en un espectro de productos

comercializables (alimentos, biopolímeros, químicos) y energía (biocombustibles). El

concepto de biorrefinería es similar a la valorización de residuos, con la diferencia que en

esta se busca reemplazar el uso de derivados fósiles. Estos productos comerciables obtenidos

biológicas, donde se aprovechan enzimas, microorganismos, y su genética para mejorar los

procesos de conversión de biomasa renovable a partir de biotransformaciones. Entre las

técnicas de biotecnología industrial se pueden mencionar: el desarrollo y uso de

biocatalizadores, tecnología de purificación de productos, interacción de reacciones

orgánicas y el análisis de procesos. De esta manera, se pueden producir productos químicos

renovables (productos de base biológica) que ofrezcan alternativas económicas. La obtención

de productos de base biológica (PBB) no es una actividad nueva.

convierten al BC en una potencial materia prima para ser explotada en una plataforma de

pública de cambio de matriz productiva. Por este motivo, esta investigación busca aprovechar

cerca de 120.00,10 toneladas anuales y únicamente es utilizado como alimento crudo para

cifras de generación de empleo de entre 1000-1500 entre fijo y temporales, que se sumarian

a las 1600 aproximadamente que ya existen de acuerdo al Censo Económico (INEC, 2010).

Siendo esta una gran fuente de generación de empleo y crecimiento económico, que demanda

poca inversión de capital. A esta cifra hay que añadir los empleos relacionados por la

producción de insumos la industria, como la siembra de cebada, producción de equipos

cerveceros, producción de botellas y demás insumos. Lo expuesto en el párrafo anterior, se

ajusta a la realidad económica del país que se explica en buena medida por el desempeño que

tienen las micros, pequeñas y medianas empresas, que en los últimos nueve años han aportado

con el 26% de las ventas locales en promedio, pero son responsables del 68% del empleo del

país, según datos del SRI y del Censo Económico (INEC 2010), respectivamente. En esta