PRODUCCIÓN DE AZÚCARES FERMENTABLES A PARTIR DE RESIDUOS DE NARANJA Citrus spp. PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOETANOL

Abstract

La obtención de nuevos combustibles que sustituyan a los derivados del petróleo tiene gran importancia hoy en día debido a los altos precios de las gasolinas y a problemas ambientales de contaminación por emisiones de gases con efecto invernadero. Un combustible alterno a la gasolina es el bioetanol. Éste ha resultado ser una muy buena opción ya que reduce las emisiones de gases con efecto invernadero, tiene mayor octanaje y puede tener características similares a la gasolina a un menor costo. Además, se le pueden dar otros usos como combustible de chimeneas o para producción de bebidas alcohólicas. Sin embargo, su proceso de obtención y costo depende de la selección de la materia prima, pretratamiento, tipo de hidrólisis, condiciones de fermentación y destilación. En este trabajo se produjo bioetanol a partir de residuos de cáscara de naranja (CN) Citrus spp. mediante la aplicación de una hidrólisis térmica en un reactor de presión y fermentación con Saccharomyces cerevisiae. Durante la hidrólisis se estudiaron las variables de Temperatura (T) de 110 °C a 180 °C, Presión (P) de 0.5 MPa a 1 MPa, agitación, gas, tipo de catalizador y carga de cáscara. Para el caso de la fermentación se analizó el efecto de la presencia de la levadura en forma de polvo o esfera, la presencia de nutrientes, tiempo de crecimiento y de fermentación, agitación, número de ciclos y el efecto de la concentración inicial de glucosa. Los resultados se midieron con base en el porcentaje de azúcares reductores obtenidos al final de la hidrólisis y con base en el porcentaje de bioetanol para el caso de la fermentación. El proceso que dio valores más altos de azúcares reductores (AR): 0.47 g g-1 (por cada gramo de cáscara de naranja); y que son valores comparables con los que se obtienen al aplicar hidrólisis ácida estudiada anteriormente (0.50 g g-1), resultó ser el tratamiento a 160 °C, 6 MPa, 350 rpm, N2 y 30 min. Mientras que el rendimiento mayor de bioetanol (132 L/1000 kg) se logró al fermentar hidrolizados provenientes de un tratamiento a 120 °C y no a 160 °C, utilizando esferas de levadura y 48 h de fermentación con agitación. Estos resultados son importantes debido a que se establecen condiciones con las que se logran rendimientos altos dando la posibilidad de montar algún reactor y escalar el proceso para la obtención de bioetanol a partir de residuos de cáscara de naranja. Además, debido a que 10 existen otros residuos con una composición similar, da pie a seguir la investigación utilizando mezclas de residuos y a largo plazo la creación de una planta generadora de biocombustible.