Evaluación de factores que pueden influir en el proceso de sacarificación-fermentación simultáneas para la producción de etanola a partir de materiales amiláceos

• Autores: Bárbara Miranda Morales, Manuel Enrique Molina Córdoba
• Localización: Ingeniería: Revista de la Universidad de Costa Rica, ISSN-e 2215-2652, ISSN 1409-2441, Vol. 25, Nº. 1, 2015, págs. 47-61
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Evatuation of factors that may affect the simultaneous saccharification-fermentation process for ethanol production from starch
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• Resumen
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    El objetivo general de esta investigación fue evaluar la posibilidad de realizar las etapas de sacarificación de almidón y fermentación de azúcares de manera simultánea, con el fin de reducir el tiempo del proceso global de producción de etanol a partir de materiales amiláceos. Para ello se estudiaron factores tales como: tipo y concentración de almidón, concentración de etanol, tiempo y temperatura de sacarificación, presencia de etanol y nutrientes (K2HPO4, MgSO4• 7H2O, NH4NO3 y peptona) durante la etapa de hidrólisis del almidón, temperatura de fermentación.Se encontró que el tipo de almidón y su concentración, no afecta significativamente el rendimiento de azúcares reductores. Además, que la presencia de etanol en concentraciones de 0 % v/v hasta 12 % v/v no afecta la actividad de la enzima AMG durante la sacarificación a temperaturas de 60 ºC y 32 ºC. El tiempo de sacarificación empleado, sí afecta significativamente el rendimiento de azúcares reductores. La presencia de nutrientes en concentraciones usuales para una fermentación, no afecta la actividad de la enzima AMG durante la hidrólisis del almidón. Según los resultados de esta investigación, se concluyó que para aumentar el rendimiento de azúcares reductores, la mejor combinación de niveles es una temperatura de sacarificación de 60 °C y un tiempo sacarificación de 2 h. Además, que las etapas de sacarificación y fermentación pueden realizarse de forma simultánea aún cuando se opere a 32 °C. Los resultados de concentración de etanol obtenidos son comparables con valores de concentración de (6,0 a 7,5) % v/v usuales en la industria.

  • English

    The purpose of this research was to evaluate the possibility of performing the steps of saccharification and fermentation simultaneously, in order to reduce the time of production of ethanol from starch. Factors such as type and concentration of starch, concentration of ethanol, time and temperature of saccharification, presence of ethanol and nutrients (K2HPO4, MgSO4• 7H2O, NH4NO3 y peptone) were evaluated. We found that the type of starch and its concentration does not affect significantly the yield of reducing sugars. Furthermore, the presence of ethanol at concentrations of 0 % v/v to 12 %v/v does not affect the activity of the AMG during the saccharification at 60 ºC and 32 ºC. The time of saccharification affect significantly the production of reducing sugars. The presence of nutrients does not affect the activity of the enzyme AMG during starch hydrolysis. From these results, it was concluded that in order to increase the yield of reducing sugars, the best combination of temperature and time of saccharification was: 60 °C and 2 h. Also, it was concluded that the saccharification and fermentation steps may take place simultaneously even when operating at 32 °C. The results of concentration of ethanol obtained (6.0 to 7.5) % v/v are comparable to those values in industry