Fermentaciones Industriales

PRODUCCION DE BIOMASA

1. FUNDAMENTO

La transformación de los hidratos de carbono en bebidas alcohólicas (vinos, sidras, etc.) ha sido practicada por el hombre desde la antigüedad, utilizando como materia prima: frutos, granos, tubérculos, etc.

El desarrollo industrial está conduciendo cada vez más al incremento del uso del alcohol, por la utilización de éste, directa o indirectamente para la elaboración de una serie de productos, en medicina, perfumería, textiles, disolventes, bebidas alcohólicas, combustibles, etc.; por lo cual se viene investigando nuevas fuentes de materia prima para la obtención de alcohol que sean rentables y competitivas frente a las tradicionales como la melaza, granos y derivados del petróleo.

Frente a la preocupación mundial por el calentamiento global, nuestra dependencia a los combustibles fósiles no renovables con precios sobre los 100 USD/barril y en aumento, urge la búsqueda de nuevas alternativas energéticas basadas en recursos renovables, como los deshechos agrícolas, forestales, domésticos e industriales.

La celulosa es un recurso abundante y fácilmente disponible que se encuentra en todo tipo de material vegetal incluidos los productos de desecho, como los tallos y las mazorcas de maíz, la pasta de madera, virutas de madera, caña de azúcar y hojas de paja y cascarilla de arroz.

• Es muy barato su costo y más bien solventa un problema de eliminación de residuos.

• El uso de residuos lignocelulósicos reduciría la utilización de almidones y azucares (Maíz, yuca, papa, remolacha, melaza, etc.), que tendrían una mejor aplicación en la alimentación humana.

• La disponibilidad de los residuos lignocelulósicos garantiza una industria del alcohol y es sostenible por que es un recurso renovable a diferencia de los fósiles.

• Una gran ventaja de la conversión de biomasa a etanol es la compatibilidad con la protección del medio ambiente, así como los beneficios económicos que ofrece al mundo, tanto en el presente y el futuro; en este sentido, esta industria es un gran ejemplo de la filosofía de la tecnología y el cambio que el mundo necesita para ser un lugar mejor para vivir. Una de las características de la utilización de la biomasa es que, al contrario de lo que ocurre con los productos derivados de las materias primas fósiles (no renovables), presenta un balance de CO2 neutro desde el punto de vista medio ambiental; es decir, que la cantidad de CO2 que se libera a la atmósfera al final del ciclo de vida de los productos es idéntica a la cantidad de CO2 previamente captada durante la formación de biomasa.

• Otra ventaja es el uso de capacidad productiva no utilizada en agricultura e industria forestal.

• La revitalización de las economías rurales mediante la producción y el procesado local de fuentes de materias primas renovables, y el consiguiente desarrollo más equilibrado entre áreas urbanas y rurales.

• Mayor facilidad para lograr un desarrollo económico ambientalmente sostenible mediante el uso de materias primas renovables y la disminución de las emisiones netas de CO2 a la atmósfera.

• La seguridad nacional: por menor dependencia exterior, tanto energética como de fuentes de materias primas

2. OBJETIVOS

- Aplicar el proceso de hidrólisis ácida a un material lignocelulósico.

- Realizar el proceso de fermentación alcohólica del producto hidrolizado.

- Realizar el proceso de destilación y establecer rendimiento.

3. MATERIALES Y REACTIVOS

- Material lignocelulósico: bagazo de caña.

- Acido sulfúrico

- Cal

- Material de vidrio: vasos de precipitación, probeta, varilla de agitación.

- Papel indicador pH.

- Estufa.

- Licuadora

- Hornilla eléctrica

- Fermentador

- Alcoholímetro.

- Equipo de destilación.

4. PROCEDIMIENTO

- Tipo de levadura: Generalmente variedades de Saccharomyces Cerevsiae

- Preparador del iniciador:

Se inocula un tubo que contenga alrededor de 10ml de extracto de malta esterilizado, a partir de un cultivo puro de levadura que puede ser mantenido en un medio de agar-malta.

Después de inoculado durante un periodo de tiempo adecuado a una temperatura de 25-30°C se utilizara el contenido del tubo para inocular el frasco que contenga aproximadamente 200ml de mosto esterilizado. Después de incubado el contenido del frasco puede emplearse para inoculas 4l de mosto esterilizado. A continuación se inocula una cantidad semiindustrial de mosto (de 40 a 120l) que se tiene cerca de las cubas de fermentación.

Desde aquí se pasa generalmente a la inoculación del mosto contenido en una de las cubas, el cual se deja fermentar y es el que se añadirá a todo al que pasa la fermentación.

La aireación es de importancia en la preparación de un iniciador, con el fin de asegurar

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