Biocombustibles

Universidad Nacional del Litoral
Facultad de Bioquímica y Ciencias
Biológicas

“Estudio de la producción de bioetanol por
Saccharomyces cerevisiae a partir de efluentes de la
industria de bebidas gaseosas en condiciones de alta
concentración de sólidos”

Tesina para optar por el título de Licenciado en
Biotecnología

Autor: Benjamín Nahuel VIADA
Director: Dr. Raúl Nicolás COMELLIDepartamento de Medio Ambiente
Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas (FICH-UNL)
-2014-

Los resultados comprendidos en este trabajo fueron parcial
o totalmente divulgados en las siguientes reuniones
científicas:

* Viada, B.N.; Comelli RN: “Influencia de la relación inóculo /
concentración inicial de azúcar en la producción de bioetanol
a partir de efluentes industriales”.Modalidad: póster. XVII
Encuentro de Jóvenes Investigadores (EJI). Santa Fe,
Argentina, 04 y 05 de septiembre de 2013. Este trabajo fue
distinguido con la primera mención en el área “Biología”,
sub-área “Biotecnología”.

i

AGRADECIMIENTOS

La realización de esta tesina ha requerido de la ayuda y el apoyo de
numerosas personas. En primer lugar, quiero dar las gracias a mi director deTesina, Dr. Raúl Comelli y al al Dr. Miguel Ángel Isla. Su apoyo y confianza en
mi trabajo y su capacidad para guiar mis ideas han sido un aporte invaluable.
Quiero expresar también mi más sincero agradecimiento a Lic. Lisandro Seluy;
la Lic. Nancy Piovano, jefa de laboratorio, y la Msc María Teresita Benzzo por
la cordialidad de su recibimiento, y la disposición a ayudarme con todo lo que
fueraposible. También me gustaría mencionar a mis compañeros de
laboratorio por el compañerismo y el apoyo brindado durante la realización de
este trabajo.
Por último, agradezco a mi familia por su apoyo y comprensión a lo largo de
toda mi carrera. Gracias por ayudarme a cumplir mis objetivos como persona y
como estudiante.

ii

Índice
ii. Agradecimientos

ii

iii. Abreviaturas

vi1. Introducción
1.1. Biocombustibles

1

1.2. Bioetanol

1

1.2.1Producciónde bioetanol

2

1.2.2Usos del Bioetanol

3

1.2.3 Impacto de la producción y utilización del Bioetanol

4

1.3.Levaduras

5

1.3.1. Metabolismode las levaduras

6

1.3.1.1. Metabolismo aeróbico de carbohidratos en levaduras

6

1.3.1.2Metabolismo anaeróbico de carbohidratos en levaduras8

1.3.1.3 Metabolismo del glicerol en levaduras

9

1.3.4. Crecimiento de Saccharomyces cerevisiae

10

1.3.5. Respuesta de Saccharomyces condiciones de alta osmolaridad

11

1.4. Fermentaciones en condiciones de muy alta concentración de 13
sólidos (VHG)

iii

1.5. Efluentes de la industria de bebidas gaseosas

14

1.5.1. Estudios previos

15

2. Objetivos
2.1Objetivos generales

17

2.2 objetivos particulares

17

3. Materiales y métodos
3.1.Cepa de levadura utilizada

18

3.2.Medio de cultivo y sales empleadas

18

3.3. Reactores

18

3.4. Fermentaciones

21

3.5. Determinaciones experimentales

23

3.5.1. Determinación de etanol

23

3.5.2. Determinación de azucares reductores

23

3.5.3. Determinación de azucaresno-reductores

24

3.5.4. Determinación de Biomasa

25

3.5.5. Determinación de glicerol

25

3.6 Concentración por evaporación de las gaseosas

26

3.7. Diseños estadísticos y procesamiento de datos

28

iv

3.8. Cálculo de parámetros del desempeño de las levaduras

28

4. Resultados y discusión
4.1 La concentración inicial de los azúcares afecta el desempeño de las30
levaduras
4.2. Influencia de la relación inóculo/concentración inicial de azúcar en la 33
producción de bioetanol
4.3 Identificación de la relación inóculo/concentración inicial de azúcar 39
que permite maximizar la producción de etanol
4.4 Desempeño de las levaduras en los efluentes de interés

48

4.4.1Comparación del desempeño de las levaduras en efluentes 54
concentrados o sin...