Producción de etanol a partir de harina de yuca en un sistema de hidrólisis enzimática y fermentación simultánea

Unidad Educativa Salesiana “San José”
Biología

Investigación Experimental:

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Nombre:
Cristhian Ortiz Rengifo

Curso:
2* Bachillerato “A”

Año:
2012-2013

PRODUCCIÓN DE ETANOL A PARTIR DE HARINA DE YUCA EN UN SISTEMA DE HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA Y FERMENTACIÓN SIMULTÁNEA.

RESUMEN: La necesidad mundial en la producción de biocombustibles, ha llevado a explorar nuevas estrategiasde proceso y a usar materias primas alternativas con el objetivo de optimizar la producción; por tal razón se desarrolla en esta investigación el estudio del proceso de producción de etanol a partir de harina de yuca integrando las etapas de hidrólisis enzimática (licuefacción y sacarificación) y fermentación simultáneamente (HEFS), mediante el uso del complejo enzimático Stargen TM 001. El diseñoexperimental fue una Superficie de Respuesta de un diseño Central Compuesto de dos factores a dos niveles (48 – 80 ° C y 400 - 600 rpm) en la etapas de pre licuado, y luego la temperatura se ajustó a 37 °C manteniendo las otras condiciones de proceso en la integración de los etapas. La experimentación se desarrolló con una concentración de sólidos de la harina de yuca de 28% p/v, pH de 5.3,inóculo de 0.75 g/l de la levadura Ethanol Red® y una carga enzimática de 4 ml/l. La temperatura es la variable de mayor efecto sobre la producción de etanol si se compara con la agitación; aunque, ambos factores presentan significancia estadística sobre la variable de respuesta. A 64° C y 500 rpm se alcanza una concentración de etanol de 14.6% v/v y una productividad de 2.5 g/lh (48 horas de proceso).1. INTRODUCCIÓN
La acelerada disminución de las reservas mundiales de hidrocarburos, los precios internacionales del petróleo, la tensa situación política internacional en las más grandes áreas de producción de petróleo y la alta preocupación por los niveles de contaminación y el calentamiento global han desencadenado una fiebre mundial por la producción de biocombustibles, lo que ha conllevadoa su vez a la implementación de leyes que obligan a la utilización de combustibles mezclados con alcohol carburante.
Para satisfacer plenamente la demanda de etanol como alcohol carburante a nivel mundial, se han desarrollado diferentes metodologías durante las dos últimas décadas y se han empleado diferentes sustratos no convencionales como materia prima para su producción, entre ellos los máscompetitivos son la caña de azúcar y el maíz, debido a que a partir de estos sustratos agroindustriales se logran alcanzar excelentes rendimientos con una relación entre la energía producida/energía utilizada del 11.2 y 1.22 respectivamente; pero para abarcar y satisfacer la demanda actual de este combustible se requiere ampliar la cobertura de los cultivos y/o sustratos destinados para tal fin.Desde esta perspectiva, fuentes amiláceas como la yuca (mandioca) representan una excelente alternativa para la producción de etanol, debido a que estos tubérculos constituyen una de las fuentes de energía más importantes en las regiones tropicales del mundo, y dependiendo de la variedad se pueden obtener rendimientos de 140 a 170 litros de etanol por tonelada de raíces frescas. Como cultivo, laproducción de yuca tiene como ventaja su gran rendimiento por hectárea (30 ton/ha año), su tolerancia a la sequía y a los suelos degradados y su flexibilidad a la siembra y la cosecha. Como fuente de almidón, ésta es muy competitiva, pues contiene más almidón por peso en seco que otros cultivos alimenticios; y la obtención del mismo es fácilmente procesable. La producción de etanol a partir deyucas amargas (uso industrial) y no dulces (consumo humano) no pone en riesgo la seguridad alimentaria de poblaciones que dependan energéticamente de la yuca como alimento.

2. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1 Harina de yuca
Para la obtención de la harina de yuca, el tubérculo fue lavado, picado, triturado, deshidratado y tamizado hasta obtener un tamaño de partícula de 0,15mm.
La harina de yuca...