I carbossilati come gli acidi grassi volatili (VFA) possono essere prodotti dalla fermentazione acidogenica (FA) degli scarti lattiero-caseari, compreso il siero di latte, un residuo di lavorazione prodotto in grandi quantità – 160,67 milioni di m3 – di cui il 42% non viene valorizzato e ha un importante impatto ambientale. Nelle fermentazioni con colture miste, la pressione selettiva può favorire la FA e bloccare la metanogenesi.
In uno studio olandese pubblicato sul Journal of Chemical Technology and Biotechnology, è stato valutato il pretrattamento dell’inoculo come fattore di pressione selettiva per il siero di latte demineralizzato FA in lotti. I pretrattamenti alcalini (NaOH, pH 8,0, 6 ore) e termici (90°C per 5 minuti, bagno di ghiaccio fino a 23°C) sono stati testati in operazioni in batch a pH iniziale 7,0 e 9,0, con rapporti nutrimento-microrganismi (F/M) da 0,5 a 4,0 g COD g-1 VS e in condizioni di spazio di testa pressurizzato (P) e non pressurizzato (NP), in esperimenti duplicati in due diversi istituti di ricerca. I risultati hanno dimostrato che l’acido acetico è stato prodotto in quantità elevata sia nei campioni Unicamp che TU Delft (1,36 e 1,40 g di CODAcOH L-1, rispettivamente), a scapito della metanogenesi combinando un pretrattamento termico dell’inoculo con un trattamento in batch NP iniziato a pH 9,0. Popolazioni microbiche comprendenti produttori di VFA e alcool, come Clostridium, Fonticella e Intestinimonas, e fermentatori come Longilinea e Leptolinea, oltre al Candidatus microthrix in grado di accumulare i lipidi sono stati osservati sia nel materiale sfuso che nella schiuma. Nonostante l’assenza di produzione di metano, i Methanosaeta sono stati rilevati all’interno della popolazione microbica. Un rapporto F/M di 0,5 g COD g-1 VS ha portato alla migliore produzione di VFA di 1769,4 mg L-1.
Nel complesso, il pretrattamento termico dell’inoculo, il pH iniziale 9,0 e lo spazio di testa NP hanno agito come pressione selettiva per arrestare la metanogenesi e produrre VFA, valorizzando il siero di latte mediante fermentazione acidogenica in batch.
