Resumen de Production of ethanol by Saccharomyces cerevisiae and Zymomonas mobilis Coimmobilized: proposal for the use of organic waste

Alejandro Ruiz Marín, Yunuen Canedo López, Asteria Narváez-García, J. C. Robles Heredia

• español

  Las tecnologías de fermentación se desarrollaron para mejorar la producción de etanol y una alternativa es la tecnología de inmovilización, la cual ofrece ventajas sobre los cultivos de células libres, como la posibilidad de incorporar bacterias simbióticas de forma efectiva en la misma matriz. El objetivo de este estudio fue evaluar, en un medio equivalente, el uso del residuo de mango (Mangifera indica) para producir etanol. El estudio comparó la producción de etanol usando Zymomonas mobilis y Saccharomyces cerevisiae en cultivo de células libres, inmovilizadas y coinmovilizadas en alginato de calcio en un medio de cultivo equivalente al jugo de mango. También incluyó una evaluación del efecto de concentrado de glucosa en la productividad en un sistema coinmovilizado. El diseño experimental fue cultivos por triplicado en un reactor Chemostat Ommi Culture Plus para S. cerevisiae y Z. mobilis en cultivo de células libres, inmovilizadas y coinmovilizadas. Los resultados mostraron que en cultivo de célula libre, la productividad fue mayor para Z. mobilis (5.76 g L-1 h-1) que para S. cerevisiae (5.29 g L-1 h-1); en los cultivos coinmovilizados se obtuvo una productividad mayor (8.80 g L-1 h-1) con respecto a S. cerevisiae y Z. mobilis inmovilizados (8.45 g L-1 h-1 y 8.70 g L-1 h-1). La conversión de glucosa a etanol fue mayor (6.91 mol etanol) para cultivo con 50 g L-1 de glucosa comparado con 200 g L-1 de glucosa (5.82 mol etanol). Los valores de productividad fueron mayores en cultivos inmovilizados y coinmovilizados que en los de células libres, y representan una oportunidad para reusar de residuos orgánicos para la producción de alcohol.

• English

  Fermentation technologies were developed to improve the production of ethanol and an alternative is the immobilization technology, which offers advantages in comparison with free cells culture, such as the possibility of efficiently incorporating symbiotic bacteria in the same matrix. The aim of this study was to evaluate, in equivalent medium, the use of mango (Mangifera indica) waste to produce ethanol. The study compared the production of ethanol by using Zymomonas mobilis and Saccharomyces cerevisiae in free cells culture, immobilized and coimmobilized in calcium alginate in a culture medium equivalent to mango juice. It also included an evaluation of the effect of glucose concentration on productivity in a coimmobilized system. The experimental design was triplicate cultures in a Chemostat reactor Ommi Culture Plus for S. cerevisiae and Z. mobilis in free cell culture, immobilized and coimmobilized. The results showed that in free cell culture, the productivity was higher for Z. mobilis (5.76 g L-1 h-1) than for S. cerevisiae (5.29 g L-1 h-1); in coimmobilized culture, a higher productivity was obtained (8.80 g L-1 h-1) with respect to S. cerevisiae and Z. mobilis immobilized (8.45 g L-1 h-1 and 8.70 g L-1 h-1). The conversion of glucose to ethanol was higher (6.91 mol ethanol) for culture with 50 g L-1 of glucose compared to 200 g L-1 of glucose (5.82 mol ethanol). Productivity values were higher in immobilized and coimmobilized cultures than in those with free cells, and represent an opportunity for the reuse of organic residues to alcohol production.