ABSTRACT
La investigación realizada evalúa el efecto del medio fermentativo y la concentración de azúcares iniciales sobre la producción de etanol en sistemas batch, cuando se emplean sacarificados de harina de yuca (Manihot esculenta), como fuente de carbono. El diseño experimental ejecutado fue de tipo bifactorial de efectos fijos y analiza la productividad de bioetanol en cuatro medios fermentativos diferentes, dos de los cuales se suplementaron con sacarificados de harina de yuca variedad Copiblanca. Las concentraciones de azúcares iniciales evaluadas en estos sustratos fueron de 250, 300 y 350 g/L. Estos tratamientos fermentativos fueron inoculados con una variedad etanologénica comercial de S. cerevisiae a una concentración de 0.05% (p/v). Las condiciones de proceso incluyeron un volumen final de 150 mL, una incubación a 35°C por 48 horas, agitación constante de 150 rpm y pH entre 4.0 y 4.5. Los sacarificados provenientes de esta variedad de yuca usados como fuente de carbono, mostraron ser excelentes sustratos para la obtención de etanol. Se evidenciaron aumentos de más del 500% en términos de productividad volumétrica con respecto al control experimental y se alcanzaron concentraciones finales de etanol del 14.7%v/v, asociadas a rendimientos producto/sustrato de 0,48 g/g y productividades de 2,4 g/L/h. Estos parámetros cinéticos fueron logrados con el medio fermentativo más simple evaluado, medio compuesto por los sacarificados como fuente de carbono y como única fuente nutricional, bajo concentraciones de azúcares iniciales de 250g/L; lo que demuestra la aptitud de estos sustratos para efectos de producción etanólica.
This research exposes the fermentative medium and initial sugar concentration effect on ethanol production in batch systems, when used glucose syrups derivatives of cassava (Manihot esculenta), as a carbon source. The experimental design was factorial and analyzes the productivity of bioethanol in four different fermentation media, two of which were supplemented with cassava flour sugared. The initial sugar concentrations tested on these substrates were 250, 300 and 350 g / L. These fermentative treatments were inoculated with a commercial ethanolic variety of S. cerevisiae at a concentration of 0.05% (w / v). The process conditions included a final volume of 150 mL, incubation at 35 ° C for 48 hours , constant stirring at 150 rpm and pH between 4.0 and 4.5. The saccharified from this cassava variety showed be excellent substrate for the bioethanol production, achieving increases of 550% in terms of volumetric productivity over the control experiment, the above, allowed us to achieve final concentrations of ethanol of 14.7% v / v, yields product / substrate of 0.5 g / g, and productivities of 2.4 g / L / h. Most interesting is that these kinetic parameters were achieved with the simplest fermentation medium evaluated, the mean was compound of saccharified as a carbon source and as a sole source of nutrition, and its initial concentration of sugars was 250g / L; the above shows the ability of these substrates for ethanol production purposes.
Subject(s)
Ethanol , Fermentation , Yucca , FlourABSTRACT
Las modificaciones del almidón, que ocurren durante el proceso de elaboración de harina de yuca precocida, se evaluaron utilizando técnicas como calorimetría diferencial de barrido (CDB), difracción de rayos X, comportamiento al empastamiento y capacidad de formación de complejo con yodo. La harina precocida se obtuvo a partir de trozos de parénquima de yuca cocinados en vapor o en agua a ebullición, los cuales fueron posteriormente almacenados a 5 ºC o a -20 ºC por 24 h. La temperatura utilizada durante el periodo de almacenamiento del parénquima cocinado no es un factor significativo en los resulta dos de retrogradación del almidón. La entalpía de fusión y cristalinidad del almidón retrogradado de la harina proveniente del parénquima cocinado en vapor fue ligeramente mayor, comparado con la elaborada a partir de parénquima cocinado en agua a ebullición para el periodo de almacenamiento a 5 ºC. Por otra parte, en el periodo de almacenamiento a -20ºC, el método de cocción no tuvo efecto significativo sobre la entalpía de fusión del almidón retrogradado, la cristalinidad y el índice del valor azul.
Starch modifications during the processing of precooked cassava flour was monitored using techniques as differential scanning calorimetry (DSC), pasting behaviour, wide angle X-ray diffraction and iodine binding capacity. Cassava flour was obtained from parenchyma pieces cooked either in steam or in boiling water and then stored either at 5 ºC or at -20 ºC for 24 h. The temperature during the rest period of the cooked parenchyma was not a significant factor in the starch retrogradation results. For a rest period at 5 ºC, flour from parenchyma cooked in steam presented a slightly higher melting enthalpy of retrograded starch and crystallinity as compared to that from parenchyma cooked in boiling water. Whereas for conditioning period at -20 ºC, the cooking method had no significant effect on the enthalpy of retrogradation, crystallinity and blue value index.
As modificações do amido durante o processo de elaboração de farinha de mandioca precozida, foram avaliadas utilizando as técnicas de calorimetria diferencial de varredura (CDV), difração de raios X, comportamento no empastamento e capacidade de formação de complexo de iodo. A farinha precozida obteve-se de troços do parênquima da mandioca cozidos com vapor o em água em ebulição, os quais foram armazenados depois a 5 ºC ou -20 ºC por 24 h . A temperatura do armazenamento do parênquima cozido no foi um factor significativo nos resulta dos de retrogradação do amido. A entalpia de fusão e cristalinidade do amido retrogradado da farinha proveniente do parênquima cozido no vapor foi levemente maior, do que aquela elaborada do parênquima cozido em água em ebulição e armazenada a 5 ºC. Além disso, o método de cozimento não teve efeito significativo na entalpia de fusão do amido retrogradado, na cristalinidade o no índice de valor azul (IVA).