ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO DE AGUA NIXTAMALIZADA: UNA PROPUESTA DE USO CON CEPAS ALGALES.

Itzia Almendra Palacios-Pérez, Araceli Guadalupe Romero-Izquierdo, Juan Manuel Vera-Morales, Oscar Daniel Lara-Montaño, Claudia Gutiérrez-Antonio

Resumen


La tortilla es un alimento indispensable en la dieta de los mexicanos, tanto ésta como sus derivados son elaborados a partir de masa de maíz nixtamalizado. La nixtamalización del maíz es un proceso de cocción térmico-alcalino necesario para la obtención de masa de buena calidad, ya que induce cambios en la estructura del grano, tales como su composición química y valor nutritivo. En México, 2,437,552 ton maíz/año son sometidas al proceso de nixtamalización para la obtención de harina, lo cual representa por lo menos 4,875,103.99 m3 de agua utilizada en el proceso, que es posteriormente desechada.  Debido a la altacantidad de materia orgánica que posee este tipo de agua, así como a sus altos niveles de alcalinidad, es considerada una fuente de contaminación importante. Dentro de los métodos para la remediación de aguas de nixtamalización, el uso de cepas micro y macro algalesha cobrado relevancia por su capacidad de remediación, recuperación de nutrientes y producción de biomasa de interés comercial.Es por ello que, en este trabajo se presenta una propuesta de uso de cepas algales para el tratamiento deaguas residualesnixtamalizadas.

Texto completo:

PDF

Referencias


Acosta-Estrada, B. A., Villela-Castrejón, J., Perez-Carrillo, E., Gómez-Sánchez, C. E., & Gutiérrez-Uribe, J. A. (2019). Effects of solid-state fungi fermentation on phenolic content, antioxidant properties and fiber composition of lime cooked maize by-product (nejayote). Journal of Cereal Science, 90. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2019.102837

Álvarez-Díaz, P. D., Ruiz, J., Arbib, Z., Barragán, J., Garrido-Pérez, M. C., & Perales, J. A. (2017). Freshwater microalgae selection for simultaneous wastewater nutrient removal and lipid production. Algal Research, 24, 477–485. https://doi.org/10.1016/j.algal.2017.02.006

Amin, M., Tahir, F., Ashfaq, H., Akbar, I., Razzaque, N., Haider, M. N., Xu, J., Zhu, H., Wang, N., & Shahid, A. (2022). Decontamination of industrial wastewater using microalgae integrated with biotransformation of the biomass to green products. Energy Nexus, 6, 100089. https://doi.org/10.1016/j.nexus.2022.100089

Borowitzka, M. A. (2018). Biology of microalgae. In Microalgae in Health and Disease Prevention (pp. 23–72). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811405-6.00003-7

Cao, J., Chen, F., Fang, Z., Gu, Y., Wang, H., Lu, J., Bi, Y., Wang, S., Huang, W., & Meng, F. (2022). Effect of filamentous algae in a microalgal-bacterial granular sludge system treating saline wastewater: Assessing stability, lipid production and nutrients removal. Bioresource Technology, 354. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.127182

Chaturvedi, V., Goswami, R. K., & Verma, P. (2020). Clean Energy Production Technologies Series Editors: Neha Srivastava · P Bioree neries: A Step Towards Renewable and Clean Energy. http://www.springer.com/series/16486

Colorado Gómez, M. A., Moreno Tirado, D. A., & Pérez Posada, J. L. (2013). Desarrollo, producción y beneficio ambiental de la producción de microalgas. La experiencia en La Guajira, Colombia. Ambiente y Desarrollo, 17(32), 113–126.

Dai, G. Z., Shang, J. L., & Qiu, B. S. (2012). Ammonia may play an important role in the succession of cyanobacterial blooms and the distribution of common algal species in shallow freshwater lakes. Global Change Biology, 18(5), 1571–1581. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2012.02638.x

De Gante González, A. de L. (2016). Descontaminación por electrocoagulación del líquido residual de nixtamalización. Tesis de Maestría en Ciencias Ambientales, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.

Delgadillo, R. A., Chávez Vázquez, M., Cristina, M., & Palacio, R. (2018). Biorremediación del nejayote utilizando la microalga Coelastrella sp. (pp. 65-89) Libro Científico II, Universidad Autónoma Metropolitana.

Díaz-Montes, E., & Castro-Muñoz, R. (2022). Analyzing the phenolic enriched fractions from Nixtamalization wastewater (Nejayote) fractionated in a three-step membrane process. Current Research in Food Science, 5, 1–10. https://doi.org/10.1016/j.crfs.2021.11.012

Díaz-Montes, E., Castro-Muñoz, R., & Yáñez-Fernández, J. (2016). An overview of nejayote, a nixtamalization by product. Ingeniería Agrícola y Biosistemas, 8(2), 41–60. https://doi.org/10.5154/r.inagbi.2016.03.002

DOF. (1994). Norma Oficial Mexicana DOF_NOM-127-SSA1-1994.

DOF. (1998). DOF_NOM-002-ECOL-1996.

DOF. (2003). Norma Oficial Mexicana NOM-187-SSA1/SCFI-2002. https://dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=691995&fecha=18/08/2003&print=true2/27

DOF. (2022). Norma Oficial Mexicana DOF_NOM-001-SEMARNAT-2021. DOF.

Ferreira Rolón, A., Ramírez Romero, G., & Ramírez Vives, F. (2014). Aumento de la actividad metanogenica en lodos granulares, precipitando calcio en el nejayote mediante el burbujeo de co2. Revista Mexicana de Ingeniería Química, 13(2), 517–525.

García, M. E. R., Saldívar, S. R. O. S., & Sinencio, F. S. (2008). Nixtamalización del maíz a la tortilla: aspectos nutrimentales y toxicológicos (1a ed.). Universidad Autónoma de Querétaro.

González Céspedes, A. (2015). Microalgas. ADN Agro, 11, 1–11.

Hariz, H. B., Lawton, R. J., & Craggs, R. J. (2023). Nutrient uptake and biomass productivity performance comparison among freshwater filamentous algae species on mesocosm-scale FANS under ambient summer and winter conditions. Ecological Engineering, 189. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2023.106910

Hernández-Pérez, A., & Labbé, J. I. (2014). Microalgas, cultivo y beneficios. In Revista de Biologia Marina y Oceanografia (Vol. 49, Issue 2, pp. 157–173). Universidad de Valparaiso. https://doi.org/10.4067/S0718-19572014000200001

Jones, E. R., Van Vliet, M. T. H., Qadir, M., & Bierkens, M. F. P. (2021). Country-level and gridded estimates of wastewater production, collection, treatment and reuse. Earth System Science Data, 13(2), 237–254. https://doi.org/10.5194/essd-13-237-2021

Kangas, P., Mulbry, W., (2014). Nutrient removal from agricultural drainage water using algal turf scrubbers and solar power. Bioresour. Technol. 152, 484–489. http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2013.11.027

Kumar, N., Banerjee, C., Chang, J. S., & Shukla, P. (2022). Valorization of wastewater through microalgae as a prospect for generation of biofuel and high-value products. Journal of Cleaner Production, 362. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132114

Kebede-Westhead, E., Pizarro, C., Mulbry, W.W., (2006). Treatment of swine manure effluent using freshwater algae: production, nutrient recovery, and elemental composition of algal biomass at four effluent loading rates. J. Appl. Phycol. 18 (1), 41–46. 10.1007/s10811-005-9012-8Liu, J., Danneels, B., Vanormelingen, P., & Vyverman, W. (2016). Nutrient removal from horticultural wastewater by benthic filamentous algae Klebsormidium sp., Stigeoclonium spp. and their communities: From laboratory flask to outdoor Algal Turf Scrubber (ATS). Water Research, 92, 61–68. https://doi.org/10.1016/j.watres.2016.01.049

Liu, J., Pemberton, B., Lewis, J., Scales, P. J., & Martin, G. J. O. (2020). Wastewater treatment using filamentous algae – A review. In Bioresource Technology (Vol. 298). Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.122556

López, G., Yate, C., Ramos, F. A., Cala, M. P., Restrepo, S., & Baena, S. (2019). Production of Polyunsaturated Fatty Acids and Lipids from Autotrophic, Mixotrophic and Heterotrophic cultivation of Galdieria sp. strain USBA-GBX-832. Scientific Reports, 9(1). https://doi.org/10.1038/s41598-019-46645-3

López-Pacheco, I. Y., Carrillo-Nieves, D., Salinas-Salazar, C., Silva-Núñez, A., Arévalo-Gallegos, A., Barceló, D., Afewerki, S., Iqbal, H. M. N., & Parra-Saldívar, R. (2019). Combination of nejayote and swine wastewater as a medium for Arthrospira maxima and Chlorella vulgaris production and wastewater treatment. Science of the Total Environment, 676, 356–367. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.04.278

López-Sánchez, A., Silva-Gálvez, A. L., Aguilar-Juárez, Ó., Senés-Guerrero, C., Orozco-Nunnelly, D. A., Carrillo-Nieves, D., & Gradilla-Hernández, M. S. (2022). Microalgae-based livestock wastewater treatment (MbWT) as a circular bioeconomy approach: Enhancement of biomass productivity, pollutant removal and high-value compound production. In Journal of Environmental Management (Vol. 308). Academic Press. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.114612

Marella, T.K., Datta, A., Patil, M.D., Dixit, S., Tiwari, A., (2019). Biodiesel production through algal cultivation in urban wastewater using algal floway. Bioresour. Technol. 280, 222–228. 10.1016/j.biortech.2019.02.031

Meraz, K. A. S., Vargas, S. M. P., Maldonado, J. T. L., Bravo, J. M. C., Guzman, M. T. O., & Maldonado, E. A. L. (2016). Eco-friendly innovation for nejayote coagulation-flocculation process using chitosan: Evaluation through zeta potential measurements. Chemical Engineering Journal, 284, 536–542. https://doi.org/10.1016/j.cej.2015.09.026

Núñez Avellaneda, M., Marciales Caro, L. J., & Beltrán Gutiérrez, M. (2008). Microalgas acuáticas: La otra escala de la biodiversidad en la Amazonia colombiana.

Núñez, F., & Sempere, J. (2016). Estudio del mercado de producción, procesamiento, distribución y comercialización de la cadena de maíz-harina/nixtamal-tortilla en México. Colegio de México.

ONU. (2020). The-Sustainable-Development-Goals-Report-2020_Spanish.

Ray, N.E., Terlizzi, D.E., Kangas, P.C., (2015). Nitrogen and phosphorus removal by the Algal Turf Scrubber at an oyster aquaculture facility. Ecol. Eng. 78, 27–32. http://dx.doi.org/10.1016/j.ecoleng.2014.04.028

Rearte, T. A., Rodriguez, N., Sabatté, F., & Fabrizio de Iorio, A. (2021). Unicellular microalgae vs. filamentous algae for wastewater treatment and nutrient recovery. Algal Research, 59. https://doi.org/10.1016/j.algal.2021.102442

Rodriguez, D. J., Serrano, H. A., Delgado, A., Nolasco, D., & Saltiel, G. (2020). De residuo a recurso Cambiando paradigmas para intervenciones más inteligentes para la gestión de aguas residuales en América Latina y el Caribe. www.worldbank.org/

Saengsawang, B., Bhuyar, P., Manmai, N., Ponnusamy, V. K., Ramaraj, R., & Unpaprom, Y. (2020). The optimization of oil extraction from macroalgae, Rhizoclonium sp. by chemical methods for efficient conversion into biodiesel. Fuel, 274. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.117841

Suparmaniam, U., Lam, M. K., Uemura, Y., Lim, J. W., Lee, K. T., & Shuit, S. H. (2019). Insights into the microalgae cultivation technology and harvesting process for biofuel production: A review. In Renewable and Sustainable Energy Reviews (Vol. 115). Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.109361

Sutherland, D. L., Burke, J., & Ralph, P. J. (2020). Increased harvest frequency improves biomass yields and nutrient removal on a filamentous algae nutrient scrubber. Algal Research, 51. https://doi.org/10.1016/j.algal.2020.102073

Valderrama-Bravo, C., Fuentes-Prado, E., Porras-Godínez, M. R., Ramírez-Ortiz, M. E., Reyna-Granados, M. A., & Gutiérrez-Cortez, E. (2022). Mechanical separation of a nixtamalization by-product (nejayote) and scaling of filtration conditions from a pilot filter to a press filter of higher area. Journal of Food Engineering, 328. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2022.111058

Zhao, Z. J., Zhu, H., Liu, G. X., & Hu, Z. Y. (2018). Phylogenetic analysis of Rhizoclonium (Cladophoraceae, cladophorales), and the description of rhizoclonium subtile sp. nov. from China. Phytotaxa, 383(2), 147–164. https://doi.org/10.11646/phytotaxa.383.2.2


Enlaces refback

  • No hay ningún enlace refback.


Naturaleza y Tecnología, revista electrónica de la División de Ciencias Naturales y Exactas del campus Guanajuato, Universidad de Guanajuato. En ella se reciben para su revisión y arbitraje, artículos originales de investigación, artículos de revisión sobre temas actuales de investigación, así como ensayos sobre diversas temáticas del mundo científico y académico en las áreas de la química, matemáticas, ingeniería, astronomía, biología y farmacia, dentro del ámbito que comprenden las ciencias naturales y exactas, siendo requerido que no hayan sido publicadas o en proceso de publicación en otras revistas. Cuenta también con un Facebook de notas científicas de actualidad como apoyo a la actividad académica de la comunidad universitaria y para conocimiento del público en general como parte de un programa de divulgación científica y tecnológica.

.