Researches of IRNAS-CSIC, led by José C. del Río, Ana Gutiérrez and Jorge Rencoret, have recently published the first detailed description of the lignin polymer of brewer´s spent grain (BSG), the solid waste residue generated during the brewing process. This residue accounts for around 30% (w/w) of the barley grain, making it a readily available, high volume and low cost by-product within the brewing industry that can be regarded as a potentially valuable resource for the production of new added-value products. Although BSG is produced in important amounts from brewing companies worldwide, with an estimated production of around 30 million tons per year, the major part of these residues still remain mostly underexploited. However, there is a trend nowadays for the more efficient utilization of the lignocellulosic residues generated from agro-forest and alimentary industries as feedstocks to produce new value-added products in the context of the so-called lignocellulosic biorefinery. In this context, the development of new techniques and procedures for a more appropriate valorization and industrial exploitation of this agro-industrial waste is of major importance since BSG is widely available at low-cost and in large amounts. However, for an appropriate valorization of BSG as a source of added-value products and in order to explore newer applications and maximizing the use of the existing technologies, a comprehensive characterization of the different components of BSG is of high interest. In this study, an in-depth and comprehensive characterization of the lignin polymer in BSG has been performed. For this purpose, three different lignin preparations, the so-called ‘milled-wood’ lignin, dioxane lignin and cellulolytic lignin, were isolated from BSG and then thoroughly characterized by pyrolysis GC/MS, 2D-NMR and chemical degradative methods. The knowledge of the composition and structure of BSG lignin will help maximizing the industrial utilization of this important agro-industrial waste material and to design effective deconstruction strategies for biorefinery purposes.
The study has been published in the January issue of the Journal of Agricultural and Food Chemistry.
Rencoret J., Prinsen P., Gutiérrez A., Martínez A.T. and del Río J.C. (2015) Isolation and structural characterization of the milled wood lignin, dioxane lignin, and cellulolytic lignin preparations from brewer´s spent grain. Journal of Agricultural and Food Chemistry 63 (2), 603-613. (DOI: 10.1021/jf505808c)Investigadores del IRNAS-CSIC, dirigidos por José C. del Río, Ana Gutiérrez y Jorge Rencoret, han publicado recientemente la primera descripción detallada de la composición y estructura del polímero de lignina del bagazo de la cerveza, el residuo sólido generado durante el proceso de elaboración de la cerveza. Este residuo representa alrededor del 30% (w/w) del grano de la cebada, y es un subproducto en la industria de elaboración de la cerveza que está disponible en grandes volúmenes y a bajo coste y que puede ser considerado como un recurso potencialmente valioso para la producción de nuevos productos de alto valor añadido. Aunque el bagazo de la cerveza se produce en cantidades importantes durante la elaboración de la cerveza en empresas de todo el mundo, con una producción estimada de alrededor de 30 millones de toneladas por año, estos residuos están muy poco explotados. Sin embargo, existe actualmente una tendencia para la utilización más eficiente de los residuos lignocelulósicos generados en las industrias agroforestales y alimentarias como materias primas para producir nuevos productos de valor añadido en el contexto de la llamada biorrefinería lignocelulósica. En este contexto, el desarrollo de nuevas técnicas y procedimientos para una valoración más adecuada y la explotación industrial de este tipo de residuos agroindustriales es de gran importancia ya que el bagazo de la cerveza está ampliamente disponible a bajo costo y en grandes cantidades. Sin embargo, para una valoración apropiada de este residuo como fuente de productos de valor añadido y con el fin de explorar nuevas aplicaciones y maximizar el uso de las tecnologías existentes, es necesario una caracterización en detalle de los diferentes componentes del bagazo. En este estudio, se ha realizado, por primera vez, una caracterización exhaustiva del polímero de lignina del bagazo de la cerveza. Para este propósito, se aislaron tres preparaciones diferentes de lignina del bagazo de la cerveza, las llamadas lignina de ‘madera molida’, lignina dioxano y lignina celulolítica, y se analizaron a fondo por pirólisis-GC/MS, 2D-RMN y métodos químicos degradativos. El conocimiento detallado de la composición y la estructura de la lignina del bagazo de la cerveza ayudará a maximizar la utilización de este importante material de desecho agroindustrial así como diseñar estrategias más eficaces para su mejor aprovechamiento industrial.
El estudio ha sido publicado en la edición de enero de la revista Journal of Agricultural and Food Chemistry.
Rencoret J., Prinsen P., Gutiérrez A., Martínez A.T. and del Río J.C. (2015) Isolation and structural characterization of the milled wood lignin, dioxane