Valorizzazione delle trebbie di birra tramite fermentazione allo stato solido per la produzione di poliidrossialcanoati

Brewer’s spent grain is the main solid by-product of the brewing industry and consists of a lignocellulosic biomass rich in fibres, proteins and fermentable sugars. Its management poses environmental and economic challenges but, at the same time, offers an opportunity for valorisation within the framework of the circular bioeconomy. According to the European Bioplastics association, bioplastics include all families of plastic materials derived from biomass (bio-based), biodegradable, or both. The need to design alternative and sustainable materials represents a response to the growing global awareness of environmental protection and the necessity of a transition towards a circular economy. Compared with conventional plastics, bioplastics offer the advantage of reducing dependence on fossil resources and lowering greenhouse gas emissions. Among the various types of bioplastics, polyhydroxyalkanoates (PHA) are among the most extensively studied materials due to their biodegradability and their potential to replace traditional plastics in different industrial sectors. To make PHA production sustainable and economically viable on a large scale, it is essential to develop efficient biotechnological processes and use low-cost carbon sources. In this context, brewer’s spent grain represents an ideal substrate for PHA production through solid-state fermentation, reducing process costs while simultaneously contributing to the sustainable management of agro-industrial residues.

Le trebbie di birra rappresentano il principale sottoprodotto solido dell’industria birraria e costituiscono una biomassa lignocellulosica ricca di fibre, proteine e zuccheri fermentescibili. La loro gestione pone problemi ambientali ed economici ma, al tempo stesso, offre un’opportunità per la valorizzazione nell’ottica della bioeconomia circolare. Secondo l’associazione European Bioplastics, per bioplastiche si intendono tutte le famiglie di materiali plastici derivati da biomassa (bio-based), biodegradabili, oppure entrambe le cose insieme. L’esigenza di progettare materiali alternativi e sostenibili rappresenta la risposta alla crescente sensibilità mondiale verso la tutela dell’ambiente e alla necessità di una transizione verso un’economia circolare. Le bioplastiche possiedono il vantaggio, rispetto alle plastiche convenzionali, di ridurre la dipendenza da risorse fossili e di diminuire le emissioni di gas serra. Tra le varie tipologie di bioplastiche, i poliidrossialcanoati (PHA) sono tra i materiali più studiati per la loro biodegradabilità e per la possibilità di sostituire le plastiche tradizionali in diversi settori industriali. Per rendere la produzione di PHA sostenibile ed economicamente conveniente su larga scala è necessario sviluppare processi biotecnologici efficienti e utilizzare fonti di carbonio a basso costo. In questo contesto, le trebbie di birra rappresentano un substrato ideale per la produzione di PHA tramite fermentazione allo stato solido, riducendo i costi di processo e contribuendo al tempo stesso alla gestione sostenibile dei residui agroindustriali.