Μελέτη με ζύμη ανακαλύπτει λύση για την επεξεργασία των λυμάτων των ελαιοτριβείων

Μια νέα μελέτη διερευνά τη χρήση του ζυμομύκητα Yarrowia lipolytica για τη μετατροπή των λυμάτων των ελαιοτριβείων σε πολύτιμες ενώσεις, κάτι που θα μπορούσε να ωφελήσει διάφορους κλάδους της βιομηχανίας.

Μια νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Fermentation, εξέτασε τη χρήση της μη συμβατικής ζύμης Yarrowia lipolytica για τη μετατροπή των λυμάτων ελαιοτριβείων σε ενώσεις υψηλής αξίας με εφαρμογές σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών, συμπεριλαμβανομένων των βιοκαυσίμων, τα τρόφιμα και τα φαρμακευτικά προϊόντα.

Η βιομηχανία ελαιολάδου παράγει σημαντική ποσότητα λυμάτων, με εκτιμήσεις που υπερβαίνουν τα 30 δισεκατομμύρια λίτρα ετησίως παγκοσμίως. 

Αυτό το νερό αποτελεί ισχυρό και προβληματικό ρύπο, που χαρακτηρίζεται από υψηλή αλατότητα και ηλεκτρική αγωγιμότητα, καθώς και υψηλή οξύτητα και μεγάλες ποσότητες οργανικών και φαινολικών ενώσεων.

Δείτε επίσης: Μελέτη εντοπίζει δυνατότητες για τα λύματα ελαιοτριβείων στη χρήση βιοπαρασιτοκτόνων

Αυτά τα χαρακτηριστικά τα καθιστούν επιβλαβή για τα μικρόβια του εδάφους, την υδρόβια ζωή και τη μακροπρόθεσμη υγεία του εδάφους. Οι φαινολικές ενώσεις, ειδικότερα, συμβάλλουν στην ανθεκτικότητα των λυμάτων στην επεξεργασία, αναστέλλοντας την ανάπτυξη μικροβίων.

Η συντριπτική πλειοψηφία των λυμάτων ελαιοτριβείων απορρίπτεται σήμερα με έναν από τους δύο παρακάτω τρόπους. Ο πρώτος είναι μέσω δεξαμενών εξάτμισης, οι οποίες οδηγούν σε αυξημένη ατμοσφαιρική ρύπανση λόγω της έκλυσης επιβλαβών και όξινων αερίων όπως το μεθάνιο και το υδρόθειο, καθώς και σε μόλυνση τόσο του εδάφους όσο και των υπόγειων υδάτων λόγω της διήθησης.

Ο δεύτερος είναι μέσω της χρήσης του ως οργανικού λιπάσματος σε γεωργικές εκτάσεις. Ωστόσο, υπάρχει επίσης αυξανόμενη ανησυχία σχετικά με αυτή την πρακτική. 

Μελέτες έχουν δείξει ότι η παρατεταμένη και επαναλαμβανόμενη εφαρμογή στο έδαφος οδηγεί στη συσσώρευση φαινολικών ενώσεων, αλάτων και βαρέων μετάλλων στο έδαφος, στη μείωση της μικροβιακής ποικιλομορφίας και δραστηριότητας, εκτεταμένες επιπτώσεις στην άγρια ζωή και την ενδεχόμενη αποστείρωση και ερημοποίηση της γης.

Έχουν προταθεί διάφοροι μικροοργανισμοί ως υποψήφιοι για την επεξεργασία των λυμάτων των ελαιοτριβείων. Από αυτούς, οι ερευνητές πιστεύουν ότι το Yarrowia lipolytica ξεχωρίζει, όχι μόνο λόγω της ικανότητάς του να ευδοκιμεί σε περιβάλλοντα φτωχά σε θρεπτικά συστατικά, όξινα και πλούσια σε φαινολικά, αλλά και λόγω του φάσματος των πολύτιμων ουσιών που μπορεί να παράγει.

Μεταξύ άλλων ενώσεων, ο ζυμομύκητας μπορεί να συνθέσει λιπάσες, σημαντικές σε τομείς όπως η επεξεργασία τροφίμων, τα φαρμακευτικά προϊόντα και τα βιοκαύσιμα· το κιτρικό οξύ, που χρησιμοποιείται σε βιομηχανίες τόσο διαφορετικές όσο η παραγωγή απορρυπαντικών, η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση και η βυρσοδεψία· και πολυόλες, συμπεριλαμβανομένων της μαννιτόλης, της ερυθριτόλης και της αραβιτόλης, οι οποίες έχουν εφαρμογές σε προϊόντα όπως γλυκαντικά χαμηλών θερμίδων και υγραντικά.

Η ζύμη συνθέτει επίσης μονοκυτταρικά έλαια, πλούσια σε ελαϊκό και λινολεϊκό οξύ, τα οποία είναι κατάλληλα για χρήση ως βιοντίζελ ή ως συμπληρώματα διατροφής. 

Με τη ρύθμιση των συνθηκών καλλιέργειας, όπως τα επίπεδα οξυγόνου, το pH και η πηγή άνθρακα, η παραγωγή μπορεί να προσαρμοστεί σε διαφορετικές τελικές χρήσεις. Τα προκύπτοντα λιπιδικά προφίλ μπορούν ακόμη και να μιμηθούν το βούτυρο κακάο ή να χρησιμεύσουν ως πρόδρομοι για παράγωγα του ρικινελαϊκού οξέος με ποικίλες εφαρμογές.

Δείτε επίσης: Παραγωγοί στην Ελλάδα παράγουν ηλεκτρική ενέργεια με τα λύματα ελαιοτριβείων

Η ερευνητική ομάδα τονίζει ότι αυτές οι δυνατότητες σημαίνουν ότι η διαδικασία επεξεργασίας των λυμάτων μπορεί να συμβάλει στην μετάβαση προς μια κυκλική οικονομία εντός της βιομηχανίας ελαιολάδου, μια κίνηση που υποστηρίζεται όχι μόνο από την επιστημονική κοινότητα αλλά και από εθνικούς και υπερεθνικούς κυβερνητικούς φορείς, όπως η Ευρωπαϊκή Ένωση.

Παρά τις υποσχέσεις της, η ευρεία εφαρμογή του Y. lipolytica για την επεξεργασία και αξιοποίηση των λυμάτων ελαιοτριβείων αντιμετωπίζει διάφορα εμπόδια. 

Η σύνθεση των λυμάτων είναι εξαιρετικά μεταβλητή, επηρεαζόμενη από παράγοντες όπως η ποικιλία ελιάς, η μέθοδος έκθλιψης και οι εποχιακές συνθήκες, μεταξύ άλλων. Αυτή η μεταβλητότητα περιπλέκει την τυποποίηση και την απόδοση της διαδικασίας.

Επιπλέον, οι ενώσεις, ιδίως οι φαινολικές και τα άλατα, μπορούν να μειώσουν τη μικροβιακή δραστηριότητα ή την απόδοση του προϊόντος. Ενώ ορισμένα στελέχη αντέχουν αυτές τις συνθήκες, άλλα απαιτούν αραίωση, προεπεξεργασία ή συμπλήρωση για να διατηρήσουν την αποδοτικότητά τους.

Οικονομικοί παράγοντες αποτελούν επίσης εμπόδια. Αν και το Y. lipolytica μπορεί να αναπτυχθεί σε μη αποστειρωμένα, χαμηλού κόστους μέσα, οι μεγάλης κλίμακας δραστηριότητες απαιτούν συστήματα με στάδια υψηλής ενέργειας, επεξεργασία κατάντη και πρόσβαση στην αγορά για βιολογικά προϊόντα.

Ωστόσο, οι ερευνητές πιστεύουν ότι με επαρκή έρευνα εστιασμένη σε βασικούς τομείς, ο ζυμομύκητας αποτελεί μια οικονομικά βιώσιμη λύση για την αξιοποίηση του δυναμικού των λυμάτων ελαιοτριβείων, απομακρύνοντάς τα παράλληλα με ασφάλεια από το περιβάλλον. 

Επισημαίνουν μελέτες απόδειξης της ιδέας και ένα σημαντικό σώμα υπάρχουσας βιβλιογραφίας για να υποστηρίξουν αυτή την άποψη.