BIOETANOL DE CASCARILLA DE ARROZ

OBTENCIÓN DE BIOETANOL DE LA CASCARILLA DE ARROZ CON AYUDA DE BACTERIAS CELULOLÍTICAS DEL INTESTINO DE TERMITAS Y LEVADURAS Saccharomyces cerevisiae

Autores: Grupo de Investigación Genios del Futuro y Acosta Pineda Roberto Carlos, Coordinador del grupo. Institución Educativa San Vicente de Paúl. Sincelejo, Sucre, 2012.

RESUMEN.

En la Institución Educativa San Vicente de Paúl del municipio de Sincelejo, bacterias celulolíticas aisladas del intestino de las termitas fueron empleadas simultáneamente con levaduras para la obtención de alcohol a partir de la cascarilla de arroz, la cual fue pulverizada y esterilizada para preparar dos mezclas de 750 ml con solución salina y un control. La mezcla 1 se inoculó con las bacterias aisladas y 1 g de levadura de cerveza, mientras que la mezcla 2 se inoculó solo con 1 g de levadura. Éstas se incubaron a temperatura de ambiente durante 15 días. Pasado este tiempo se aplicó una prueba de DNS que resultó positiva para azúcares reductores y se destiló el filtrado de cada mezcla obteniéndose aproximadamente 1.6% de alcohol en la mezcla 1, pero en la mezcla 2 no se pudo obtener un volumen visible, aunque se notó un leve olor a alcohol. Estos resultados permiten afirmar que es posible obtener alcohol de la cascarilla de arroz mediante su degradación con bacterias celulolíticas aisladas del intestino de termitas y levaduras Saccharomyces cerevisiae, sin embargo, hay que optimizar el proceso para mayor eficiencia.

PALABRAS CLAVE.

Biocombustibles, fermentación alcohólica, bacterias celulolíticas, degradación enzimática, levaduras, termitas.

ABSTRACT.

In the Educational Institution St. Vincent de Paul in the municipality of Sincelejo, cellulolytic bacteria isolated from the intestine of termites were used simultaneously with yeast to produce alcohol from rice husk, which was pulverized and sterilized to prepare two mixtures 750 ml with saline and one control. The mixture 1 was inoculated with bacteria isolated and 1 g of yeast, while mixture 2 was inoculated only with 1 g of yeast. These were incubated at room temperature for 15 days. After this time, applied a DNS test was positive for reducing sugars and filtrate was distilled each yielding about 1.6% mixture of alcohol in the mixture 1, but in the mix 2 could not be a volume visible, but noted a slight odor of alcohol. These results confirm that it is possible to obtain alcohol from rice hulls degradation by cellulolytic bacteria isolated from the gut of termites and yeast Saccharomyces cerevisiae, however, the process must be optimized for efficiency.

KEYWORDS.

Biofuels, alcoholic fermentation, cellulolytic bacteria, enzymatic degradation, yeast, termites.

INTRODUCCIÓN.

La necesidad de contribuir con la disminución de la contaminación ambiental atmosférica ha llevado al ser humano a diseñar e implementar nuevas alternativas para la producción de combustibles más limpios y amigables con el medioambiente, en reemplazo de los combustibles fósiles causantes del recalentamiento global. La energía eólica, hidroeléctrica, solar y los biocombustibles son ejemplo de energías alternativas que emplean recursos naturales renovables sin alterar significativamente el equilibrio natural. Con respecto a los biocombustible, actualmente se obtiene bioetanol a partir de almidón de maíz, caña de azúcar y yuca, sin embargo, esta situación puede tener efectos negativos en la seguridad alimentaria de las regiones productoras. No obstante, existen fuentes diferentes a éstas que prometen mucho éxito sin tener un impacto negativo en el sostenimiento alimenticio de las comunidades. Los residuos vegetales lignocelulósicos de cultivos, entre ellos la cascarilla de arroz son materiales ricos en celulosa y hemicelulosa que pueden transformarse en azúcares fermentables necesarios en la producción de bioetanol (Valverde et al., 2007, citado por Sánchez, 2010). Sin embargo, esta sustancia es muy difícil de descomponer y los procesos químicos de degradación o el empleo de enzimas aisladas son procesos costosos y complejos, por lo que actualmente se está recurriendo al empleo de microorganismos con capacidad lignocelulolítica que se encuentran en diferentes ambientes. Al respecto, las termitas albergan en su intestino diversas especies de bacterias que contribuyen con su nutrición degradando sustratos lignocelulósicos mediante rutas metabólicas específicas y muchas aún desconocidas (Fernández, 2008). Este aspecto las convierte en candidatas para ser empleadas en la degradación de la cascarilla de arroz para la producción de azúcares fermentables como paso previo para la obtención de bioetanol. Así pues, el objetivo de la presente investigación está dirigido a obtener bioetanol a partir de cascarilla de arroz mediante el empleo de bacterias celulolíticas aisladas del intestino de las termitas y de levaduras de cerveza. La investigación se realizó en la Institución Educativa San Vicente de Paúl, en el laboratorio de ciencias naturales por parte de los estudiantes del grupo de investigación Genios del Futuro.

MATERIALES Y PROCEDIMIENTO.

Inicialmente, se recolectaron cascarillas de arroz del mercado público de Sincelejo, se lavaron con detergente y secaron al sol para luego pulverizarse mediante un molino. Posteriormente, se pesaron 500 g de cascarilla pulverizada en una balanza de sustentación y se esterilizaron en una olla a presión por 15 minutos. Seguidamente, se recolectaron termitas arbóreas seleccionando las obreras con una lupa y desinfectándolas con detergente y sumergiéndolas en una solución de hipoclorito de sodio al 5% por 5 minutos, enjuagándolas con agua destilada estéril. Luego se separó el abdomen de las termitas y se maceraron en un mortero con solución salina estéril. Simultáneamente, se preparó un medio de cultivo sólido con agar 7 g/L y carboximetilcelulosa (CMC) 1,5 g/L, el cual se esterilizó en olla a presión por 20 minutos y luego se vertió en cajas de Petri, se dejaron solidificar y enfriar los medios y se inocularon con

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