PRODUCCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE DESECHOS AGROINDUSTRIALES
El alto grado de contaminación que existe y los precios elevados de los combustibles han orillado a la utilización de otras alternativas de bajo costo como son los biocombustibles, que son generados a partir de fuentes bioenergéticas. Éstos son de origen biológico como algunos subproductos agrícolas y forestales, etanol (o bioetanol), biometanol, aceites vegetales, biodisel, biogás, biohidrógeno.
El etanol, también conocido como bioetanol, es obtenido a través del proceso de fermentación de materiales ricos en azúcares, almidón o compuestos lignocelulósicos. Un litro de etanol tiene 66% de la energía encontrada en un litro de gasolina. Sin embargo, se obtiene más alto octanaje cuando es mezclado con ésta, ya que mejora su rendimiento. Su contenido de oxígeno mejora la combustión en los vehículos ayudando a reducir la emisión de monóxido de carbono, hidrocarburos no quemados y sustancias carcinógenicas a la atmósfera.
La fermentación alcohólica se puede llevar a cabo de diferentes maneras, dependiendo del tipo de microorganismo que se utilice. Las levaduras son hongos unicelulares y son los microorganismos más comunes para realizar estas fermentaciones, ya que prosperan en hábitats ricos en azúcares. La levadura más conocida es Saccharomyces cerevisiae usada para la producción de alcohol. Se han identificado también bacterias que pueden producir alcohol a por fermentación como las del género Zynomonas.
Para llevar a cabo la fermentación es necesario que el medio a utilizar tenga alto contenido de almidón, celulosa o azúcares. El uso de desechos agroindustriales que en su mayoría contaminan al ambiente pueden ser aprovechados para la producción de etanol y así tener un valor agregado.
A nivel de laboratorio se han realizado distintas pruebas para determinar los microorganismos más eficientes para la producción de bioetanol y las condiciones de operación óptimas para su desarrollo. Un proyecto novedoso desarrollado en el Dpto. de Ingeniería Agorindustrial de la UACh, es la utilización de piñas de desecho como medio para la fermentación por dos microorganismos: Saccharomyces cerevisiae y Zynomona mobilis.
Primero se extrae el jugo de las piñas mediante compresión mecánica, eliminando el bagazo de la fruta. El jugo obtenido se pasteuriza a 73°C durante 20 minutos y se deja enfriar. Posteriormente se prepara el inóculo, que es el medio que contiene a los microorganismos que se van a utilizar en la fermentación (S. crevisiae ó Z. mobilis) con la finalidad de adaptarse a las condiciones del sustrato. Se deja reposar 48 horas a 30°C. Por último se agrega todo el inóculo al volumen deseado a fermentar de jugo previamente pasteurizado. La fermentación se lleva a cabo a 30°C durante 72 horas.
Para evaluar la producción de etanol se realiza una destilación del jugo fermentado mediante equipos llamados Soxhlet. Antes de introducirlo al equipo se filtra el jugo y se centrifuga para extraer la masa celular. Al final, se recupera el destilado para medir el porcentaje de etanol.
De acuerdo a los resultados obtenidos, en la fermentación del jugo de piña mediante la bacteria Z. mobilis se produjo 4.7% de etanol, mientras que la media de producción de etanol con S. cerevisiae fue de 3.8%, aproximadamente 1% menos que el de la Z. mobilis, presentando ésta última una mayor capacidad de fermentación. Esto se puede deber al hecho de que las levaduras al ser sometidas a aireación disminuyen su metabolismo fermentativo, cesando la producción de etanol. Sin embargo, la levadura S. cerevisiae requiere menos tiempo para alcanzar su máxima producción de etanol.
Podemos decir, que la producción de etanol a partir de desechos de piña es factible, debido a que el jugo presenta propiedades adecuadas para llevar a cabo la fermentación. Así mismo, también se sugiere realizar más investigación de cómo aprovechar todos aquellos residuos agroindustriales para la producción de biocombustibles.
Edición del artículo: Diana Becerra Morales, Departamento de Ingeniería Agroindustrial. ingdianabm@hotmail.com
RICO RODRIGUEZ DIANA RUTH. 2009. “Etanol a partir de la fermentación de jugo de piña (Ananas comosus L.) por medio de dos microorganismos” Tesis del Departamento de Ingeniería Agroindustrial. Chapingo. México.
Director: Q.F.B. Adalberto Gómez Cruz
