1. Fondo Social
Europeo
PRODUCCIÓN DE
BIOETANOL A PARTIR DE
MONDAS DE PATATA
I.E.S. Mateo Alemán
Alcalá de Henares
2. JUSTIFICACIÓN
Déficit energético de España
Implementación de tecnologías propias
Uso de Biorrefinerias
DIRECTIVA 2003/30/CE DEL
PARLAMENTO EUROPEO Y DEL
CONSEJO de 8 de mayo de 2003 relativa al
fomento del uso de biocarburantes u otros
combustibles renovables en el transporte
3. VOCABULARIO
Biocombustible: Combustible obtenido mediante
un proceso biológico (por oposición a los procesos
geológicos)
Biocombustibles de primera generación:
Biocombustibles producidos a partir de cereales,
azúcar y semillas oleaginosas
Biocombustibles de segunda generación:
Biocombustibles producidos a partir de materia
prima vegetal que no tiene usos alimentarios
Bioetanol: Biocombustible líquido de origen
vegetal obtenido por fermentación de
carbohidratos
4. EL SUSTRATO
Reino Plantae
División Magnoliophyta
Clase Magnoliopsida
Subclase Asteridae
Orden Solanales
Familia Solanaceae
Género Solanum
Especie S. tuberosum
Nombre binomial Solanum tuberosum
5. MONDAS DE PATATA
La patata es el cuarto cultivo mundial, por
detrás del maíz, el trigo y el arroz
En España la producción 2007:
Área cosechada 89 000 ha
Cantidad 2 502 300 T
Consumos actuales:
Procesadas industrialmente
Derivados de la patata
Residuos industriales
6. PROBLEMA
Composición:
72-75% de agua
16-20% de fécula en forma de almidón
2,0-2,5% de substancias nitrogenadas
0,15% lípidos
1,0-1,8% de fibra dietética como celulosa
Fermentación: Usan monosacaridos como
sustrato
7. SOLUCIÓN
Sacarificación: Desdoblamiento de un
polisacárido para liberar un monosacárido
Tipos:
Sacarificación microbiológica
Sacarificación enzimática
Sacarificación química
8. SACARIFICACIÓN
MICROBIOLÓGICA
Rhyzopus oryzae: Se lo emplea como agente
sacarificante ya que es buen productor de
amilasas. También se lo usa para producir enzimas
y ácidos láctico y fumárico
Rhyzopus delemar: Es un hongo muy rico en
enzimas amilolíticas por lo cual se lo utiliza en el
proceso amilo para obtener etanol. Últimamente se
le halló aplicación en la transformación de
esteroides
Rhyzopus arrhizus: También transforma
esteroides. Se lo emplea para obtener amilasas y
para la producción de ácido láctico
9. SACARIFICACIÓN ENZIMÁTICA
Mediante amilasa, también denominada
sacarasa o ptialina:
α-Amilasa
β-Amilasa
γ-Amilasa
Las enzimas amilasas son empleadas para romper
azúcares complejos como el almidón en azúcares
simples
10. SACARIFICACIÓN QUÍMICA
En general se utilizan ácidos minerales a pH 1,5
para soluciones hasta del 33 % de almidón
11. EL MICROORGANISMO
Saccharomyces cerevisiae:
es un hongo unicelular, un
tipo de levadura utilizado
industrialmente en la
fabricación de pan, cerveza
y vino
14. CULTIVO POR LOTES
En los sistemas cerrados (que pueden ser
líquidos o sólidos), no existe aporte
continuo de nutrientes, ni drenaje de células
ni de sustancias de desecho
En estos sistemas la fase exponencial de
crecimiento balanceado no restringido dura
sólo unas cuantas generaciones, debido al
agotamiento de nutrientes y/o a la
acumulación de desechos
17. ETAPAS
Fermentación inicial para familiarizarse con el
biorreactor. Batch 1
A partir del mismo se pondrán a punto los
procedimientos de seguimiento de la reacción así
como de la obtención y mantenimiento del
microorganismo implicado y evaluación del
inóculo
Optimización de las condiciones de producción de
etanol utilizando glucosa como sustrato
Sacarificación de las mondas de patatas
Fermentación utilizando el producto sacarificado
19. EL MEDIO DE CULTIVO
(NH4)2SO4 2,0 g/L
K HPO ·3H O 2,0 g/L
2 4 2
MgSO ·7H O 0,5 g/L
4 2
KCl 2,0 g/L
Extracto de levadura 0,1 g/L
Glucosa monohidrato 11,0 g/L
H SO 1M 5,0 mL/L
2 4
Se disuelven las sales y el extracto de levadura en el 95 % del
disolvente, se le añade el ácido sulfúrico y se ajusta el pH a
4,5 con NaOH 0,1 M. Se esteriliza en autoclave a 121 ºC
durante 20 minutos
Por otro lado se disuelve la glucosa en el 5% del disolvente
para esterilizar aparte en las mismas condiciones para
evitar la reacción de Maillard
21. INÓCULO
Se ha utilizado como inóculo una cepa de
Saccharomyces cerevisiae panadera
obtenida a partir de un preparado comercial
de la misma utilizado en panadería
suspendido en el 5 % del medio de cultivo
completo estéril
La adición se realiza en condiciones
asépticas a través del septo cuando reactor y
medio están estériles
23. SEGUIMIENTO DE LA
REACCIÓN
Parámetros Químicos:
Aumento de la concentración de etanol
Disminución de la concentración de glucosa
Parámetros Microbiológicos:
Producción de biomasa
Medida de la densidad óptica (turbidimetría
proporcional al número de microorganismos)
24. MUESTREO
Para el seguimiento se extraen muestras con
el muestreador aséptico del equipo
Con un volumen de 15 mL
Todos los días:
Al comenzar la jornada lectiva
A la mitad de la jornada lectiva
Al final de la jornada lectiva
Congeladas si no se analizan de forma
inmediata
25. CONCENTRACIÓN DE ETANOL
Mediante cromatografía de gases
Sobre el filtrado del muestreo
Tras extraer con éter
Utilizando la técnica:
Split
Isoterma
Curva de calibrado
26. C (g/L) de etanol Área Integrada
0,5 0,6550
1 1,4340
1,5 2,0920
4,0
2 2,8680
3,5
2,5 3,6690
3,0
Area Integrada
2,5
2,0
Linear Regression : Y = A + B * X
1,5
Parameter Value Error 1,0
--------------------------------------------------------
0,5
A -0,095 0,04524
B 1,4924 0,02728 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
-------------------------------------------------------- C (g/L) de etanol
R SD N P
--------------------------------------------------------
0,9995 0,04313 5 <0.0001
27. CONCENTRACIÓN DE
GLUCOSA
Mediante espectrofotometría visible
Sobre el filtrado del muestreo
Utilizando el método fenol-sulfúrico para
colorear las muestras
Midiendo a una longitud de onda de:
500 nm
540 nm
Utilizando la técnica de curva de calibrado
28.
29. ABSORBANCIA A 500 nm
C (ppm) glucosa Absorbancia
5 0,2360 1,2
10 0,4570
1,0
15 0,6840
20 0,9200
Absorbancia
0,8
25 1,1500
0,6
Linear Regression for : Y = A + B * X 0,4
Parameter Value Error
0,2
-----------------------------------------------------------
-
5 10 15 20 25
A 0,0021 0,00511
C (ppm) glucosa
B 0,04582 3,07896E-4
-----------------------------------------------------------
-
R SD N P
-----------------------------------------------------------
-
0,99993 0,00487 5 <0.0001
30. ABSORBANCIA A 540 nm
C (ppm) glucosa Absorbancia
0,0 0,000
5,0 0,032 0,16
10,0 0,060 0,14
15,0 0,081 0,12
20,0 0,121 0,10
Absorbancia
0,08
25,0 0,140
0,06
0,04
Linear Regression for : Y = A + B * X
Parameter Value Error 0,02
----------------------------------------------------------- 0,00
-
A 0,00176 0,0034 -0,02
0 5 10 15 20 25
B 0,00565 2,24778E-4 C (ppm) glucosa
-----------------------------------------------------------
-
R SD N P
-----------------------------------------------------------
-
0,99684 0,0047 6 <0.0001
31. PRODUCCIÓN DE BIOMASA
Mediante gravimetría
Utilizando el incremento del peso seco del filtro
Filtración a presión reducida
Filtro de nitrato de celulosa de 0,45 nm
Secado: a 105 ºC durante 2 horas
Enfriado: en desecador a presión reducida y
temperatura ambiente hasta peso constante
Utilizando el blanco adecuado como efecto de
corrección
32.
33. D.O.600nm
Mediante espectrofotometría visible
Sobre el muestreo directamente
Utilizando blanco como efecto de corrección
Utilizando la técnica monohaz y cubeta única
Midiendo a una longitud de onda de 600 nm
Midiendo entre 0,050 y 0,700 (de linealidad
demostrada)
Para absorbancias mayores utilizando factores de
dilución
37. OBTENCIÓN DEL INÓCULO
A partir de: levadura comercial para
repostería: Levital®/sin gluten
Homogeneizado: Stomacher 25 g / 250 mL
glucosa 1,1%. 230 r.p.m. durante 1 minuto
Pre-enriquecimiento: 30 ºC / 24 horas
Enriquecimiento: 10 mL enriquecido / 100
mL de medio de cultivo a 30 ºC / 24 h /250
r.p.m.
40. PARÁMETROS
Fase Lag: Superior a 24 horas
Crecimiento lento: entre las 24 y 48 horas
Crecimiento exponencial: entre las 48 y 80
horas
Fase de crecimiento nuevamente lento: entre
las 80 y 94 horas
No aparece fase de decrecimiento y muerte
La tasa de generación es de unas 24 horas
41. GESTIÓN DE LA CEPA
Identificación: en Agar Saboreaud-CENAM
Purificación: agotamiento en estría Agar
PCA
Conservación:
Periodos cortos: medio caldo glucosa 4 ºC
Periodos medios: medio agar OGYE –CENAM
en slant a 4 ºC
Periodos largos: Criovial skim milk a – 20 ºC
42.
43.
44.
45. EVALUACIÓN DEL INÓCULO
Pendiente de correlaccionar D.O. 600 nm
con U.F.C. /mL de Saccharomyces
cerevisiae
A partir de la medida de la D.O. 600 nm del
inóculo y los valores de McFarland,
aproximadamente:
Inóculo: 8·108 células / mL
Concentración inicial en el reactor: 4·107
células / mL
46. ESCALA McFARLAND
Adaptada a nuestro problema
Con medida de D.O.600 y no visual
Para el rango de linealidad de la medida (0,125 y 2,5)
47.
48.
49. 0,6
0,5
D.O. 600 nm
0,4
Linear Regression for : Y = A + B * X
0,3
Parameter Value Error
------------------------------------------------------------
A 0,00176 0,0034
0,2 B 0,00565 2,24778E-4
------------------------------------------------------------
R SD N P
0,1
------------------------------------------------------------
0,99684 0,0047 6 <0.0001
------------------------------------------------------------
0,0
0 100 200 300 400 500 600 700 800
6 -1
Células 10 mL Según McFarland
50. CONCLUSIONES operativas
Mantener el medio y las condiciones de
cultivo salvo disminuir la aireación a 1 L /
minuto y la agitación a 250 r.p.m.
Aumentar tanto la cantidad como la
concentración del inóculo
Aumentar el tiempo hasta al menos 144
horas o hasta total agotamiento del sustrato
51. CONCLUSIONES analíticas
Muestrear sólo una vez cada 24 horas
La muestra para determinar etanol por CG no filtrarla sino
centrifugarla
Utilizar otra columna en CG más específica para alcoholes
Efectuar en las muestras para GC ensayos de recuperación
No congelar las muestras, solo mantener en refrigeración a
4 ºC
Medir la D.O. a 600 nm y entre valores de absorbancia 0,050
y 0,600 diluyendo si es necesario
Medir la concentración final de etanol por destilación y
posterior areometría y o picnometría y calcular la
productividad
Correlacionar la D.O.600nm con UFC/mL mediante la
Norma ISO 7495 o ISO 6222
53. EL MEDIO DE CULTIVO
(NH4)2SO4 2,0 g/L
K HPO ·3H O 2,0 g/L
2 4 2
MgSO ·7H O 0,5 g/L
4 2
KCl 2,0 g/L
Extracto de levadura 0,1 g/L
Glucosa monohidrato 11,0 g/L
H SO 1M 5,0 mL/L
2 4
Se disuelven las sales y el extracto de levadura en el 95 % del
disolvente, se le añade el ácido sulfúrico y se ajusta el pH a
4,5 con NaOH 0,1 M. Se esteriliza en autoclave a 121 ºC
durante 20 minutos
Por otro lado se disuelve la glucosa en el 5% del disolvente
para esterilizar aparte en las mismas condiciones
54. INÓCULO
Se ha utilizado como inóculo la misma cepa de
Saccharomyces cerevisiae panadera obtenida a
partir del cultivo puro de la misma aislada en PCA
Enriquecida en el mismo medio de cultivo
completo y un volumen de 200 mL (10 % del total)
estéril a 35 ºC/48h y agitación a 250 r.p.m.
La adición se realiza en condiciones asépticas a
través del septo cuando reactor y medio están
estériles y estimada en una concentración de 10 9
m.o./mL
56. MEDIDA DE ETANOL
Mediante Cromatografía de gases del
extracto etéreo de la muestra
Para la medida del etanol se utilizó una
columna más polar
Se elaboró una nueva curva de calibrado
para la nueva columna y las nuevas
condiciones experimentales
57. Etanol (%v/v) Área Integral
0,5 0,346
1 0,743 2,5
1,5 1,059
2,0
2 1,745
ÁREA DE LA INTEGRAL
2,5 2,328 1,5
Linear Regression for : Y = A + B * X 1,0
Parameter Value Error
--------------------------------------------------- 0,5
A -0,2456 0,13751
B 0,9932 0,08292
0,0
--------------------------------------------------- 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
R SD N P ETANOL (%v/v)
---------------------------------------------------
0,98971 0,13111 5 0,00125
60. PRODUCTIVIDAD
Medida de la concentración final del etanol
Areometría del destilado
Grado alcohólico 0,4 º (a 20,5 ºC)
Concentración de 0,316 g/100 mL
Concentración de 3,2 g/L
Rendimiento sobre el teórico: 63 %
Productividad: 0,022 g· L-1· hora-1
61. CORRELACIÓN D.O.600 /
U.F.C./mL
Mediante la Norma ISO 7495 o ISO 6222 de
recuentos de mohos y levaduras en alimentos
Recuento en placa de diluciones decimales
Inoculación en superficie en medio OGYE
Incubación:
31 ºC
72 horas
Resultado un factor 2 (100 veces) más bajo de lo
estimado según McFarland
62.
63. D.O.600nm UFC/mL·105
1,635 2
1,745 70 300
1,835 100 250
2,165 300
200
5
U.F.C./mL*10
150
100
Linear Regression for : Y = A + B * X
Parameter Value Error 50
------------------------------------------------------
A -913,8 50,07 0
B 559,2 26,98 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2
------------------------------------------------------ D.O. 600nm
R SD N P
------------------------------------------------------
0,99768 10,67 4 0,00232
64. CONCLUSIONES
Aumentar la concentración de glucosa hasta un 10
%, máximo presumible a utilizar con mondas de
patata como materia prima
Mantener la temperatura a 35 ºC
Aumentar la aireación a 2 L/minuto
Mantener fija la pO2 y que regule la agitación
Aumentar la concentración del inóculo
Utilizar un tiempo de 96 horas máximo, en virtud
de la productividad, o hasta total agotamiento del
sustrato
66. EL MEDIO DE CULTIVO
(NH4)2SO4 2,0 g/L
K HPO ·3H O 2,0 g/L
2 4 2
MgSO ·7H O 0,5 g/L
4 2
KCl 2,0 g/L
Extracto de levadura 0,1 g/L
Glucosa monohidrato 110,0 g/L
H SO 1M 5,0 mL/L
2 4
Se disuelven las sales y el extracto de levadura en el 95 % del
disolvente, se le añade el ácido sulfúrico y se ajusta el pH a
4,5 con NaOH 0,1 M. Se esteriliza en autoclave a 121 ºC
durante 20 minutos
Por otro lado se disuelve la glucosa en el 5% del disolvente
para esterilizar aparte en las mismas condiciones
67. INÓCULO
Se ha utilizado como inóculo la misma cepa de
Saccharomyces cerevisiae panadera obtenida a
partir del cultivo puro de la misma aislada en PCA
Enriquecida en el mismo medio de cultivo
completo y un volumen de 200 mL (10 % del
volumen total a utilizar) estéril a 35 ºC/48h y
agitación a 250 r.p.m.
La adición se realiza en condiciones asépticas a
través del septo cuando reactor y medio están
estériles y estimada en una concentración ahora
realista de 4·10 7 U.F.C./mL
68. CONDICIONES DE CULTIVO
Volumen 2L
Temperatura 35 ºC
Agitación Controlada
Aireación 1,0 L/minuto
pO2 80 %
pH Controlado a 4,5*
* Con:
H S0 0,1 % p/p
2 4
NaOH 1M
69. SEGUIMIENTO DE REACCIÓN
Se han utilizado los mismos parámetros
analíticos
El aumento de concentración de la glucosa
obliga a diluir 10 veces mas la muestra en el
procedimiento analítico
El previsible aumento de la concentración
de etanol hace necesario realizar una nueva
curva de calibrado (entre 5-10 % v/v)
70. Etanol (%v/v) Área Integral
5 3,058
6 3,768
8
7 4,465
8 5,762 7
9 6,392
AREA INTEGRADA
6
10 7,536
5
Linear Regression for : Y = A + B * X 4
Parameter Value Error
---------------------------------------------------
3
A -1,59914 0,33964
B 0,90169 0,04415 5 6 7 8 9 10
--------------------------------------------------- ETANOL %V/V
R SD N P
---------------------------------------------------
0,99524 0,18471 6 <0.0001
73. PRODUCTIVIDAD
Medida de la concentración final del etanol
Areometría del destilado
Grado alcohólico 1,9 º (a 27,2 ºC)
Concentración de 1,488 g/100 mL
Concentración de 14,8 g/L
Rendimiento sobre el teórico: 29 %
Productividad: 0,154 g· L-1· hora-1
74. CONCLUSIONES
Volver a utilizar el control en el pO2 y fijo la agitación pues
lo contrario da excesivas espumas y disminuir el volumen
No se ha encontrado una explicación al descenso tan
elevado de etanol tras las 24 horas (baja el rendimiento del
44% al 29% final), ni que el consumo de glucosa no haya
llegado al 50%
No obstante se ha multiplicado por 7 la productividad
Es necesario estudiar la viabilidad de la biomasa formada
Por cuestiones de tiempo cambiar ya el sustrato a el
producto sacarificado de las mondas de patata
Por cuestiones de exámenes de alumnos llevar el
seguimiento de la reacción solo mediante la medida del
sustrato, el producto de la fermentación y el consumo de
base en el proceso que parece seguir una buena correlación
con el avance de la misma
77. SUSTRATO
PROCEDIMIENTO
Recepción de las mondas
Lavado: agua
Secado: al aire
Obtención de la pulpa: homogeneizador de vaso
Sacarificación
Filtrado
Medida
78. PRUEBAS DE SACARIFICACIÓN
Para la elección de las condiciones de hidrólisis
ácida del almidón se partió de una disolución
acuosa al 10 % de almidón en las siguientes
condiciones:
SAC1: HCl 5% / 60 ºC / 18 h
SAC2: HCl 1M / Reflujo / 1 h
SAC3: HCl pH 1 / 60 ºC / 24 h
Se utilizó lugol como indicador del almidón y se
midió la concentración de glucosa para el cálculo
del rendimiento
Se estimó como mejor el método SAC2
80. PRUEBA DE SACARIFICACIÓN
Se homogeneizó 126,8 g de mondas de patatas
limpias y secas en 200 mL de agua
100 mL de la pulpa se llevaron con HCl a
concentración 1 M y se llevo a reflujo durante 1
hora.
Se filtro en caliente
Enfriado dio negativo el ensayo del lugol
Medida la concentración de glucosa resulta de 5,8
%
Rendimiento: 9,9 %
81. PRUEBA DE FERMENTACIÓN
Al filtrado de la sacarificación se le ajustó el
valor del pH a 4,5 con NaOH 1M
Se ajustó el volumen a 135 mL
Se le añadió 15 mL de suspensión de S.
cerevisiae
Se incubó a 35 ºC y 250 r.p.m. durante 120
horas
Se midió la concentración de glucosa y la
cantidad de alcohol
82. Concentración Concentración
Parámetro Diferencia
inicial (g/L) final (g/L)
Glucosa 33,9 3,4 30,5
Etanol 3,2 14,2 11,0
Ello daría un rendimiento aproximado del 63,8 %
83. EL MEDIO DE CULTIVO
Se homogeneizan 1500 g de mondas de
patatas en 2500 mL de HCl 1M
Se somete a reflujo en un reactor con
agitación vertical y calefacción de camisa
durante 1 hora
Se filtra en un Filtro-Prensa
Se ajusta el pH a 4,5 con NaOH 1,0 M
Se lleva a un volumen de 3000 mL
84.
85.
86. INÓCULO
Se ha utilizado como inóculo la misma cepa de
Saccharomyces cerevisiae panadera obtenida a
partir del cultivo puro de la misma aislada en PCA
Enriquecida en el medio de cultivo glucosado del
10 % similar al Batch-3 y un volumen de 150 mL (10
% del volumen total a utilizar) estéril a 35 ºC/48h y
agitación a 250 r.p.m.
La adición se realiza en condiciones asépticas a
través del septo cuando reactor y medio están
estériles con una D.O.600nm de 4,42 y estimada en una
concentración de 6·107 U.F.C./mL
87. CONDICIONES DE CULTIVO
Volumen 1,65 L
Temperatura 35 ºC
Agitación Controlada
Aireación 0,5 L/minuto
pO2 60 %
pH Controlado a 4,5*
* Con:
H S0 0,1 % p/p
2 4
NaOH 1M
88. SEGUIMIENTO DE REACCIÓN
Muestreo cada 24 horas
Volumen de muestra: 10 mL
Medida de la concentración de glucosa
Medida de la concentración de etanol
Seguimiento de la medida de consumo de
base para el mantenimiento del pH
constante en 4,5
92. PRODUCTIVIDAD
Rendimiento de sacarificación = 8,3 %
Medida de la concentración final del etanol por
areometría del destilado = 6,6 g/L
Grado alcohólico máximo (72 horas) = 1,5 º (a
20 ºC)
Concentración = 1,20 º = 12,0 g/L
Rendimiento sobre el teórico (72 horas) = 55,9
%
Productividad (72 horas) = 0,163 g· L-1· hora-1
93. UTILIZACIÓN DEL
DECANTADO COMO INÓCULO
Con el fin de minimizar el costo de
producción
Debido a la elevada concentración de
levaduras en el decantado
Se sembró en OGYE-CENAM y se incubó a
31 ºC / 72 horas
Crecimiento de colonias positivo
Se sugiere la revivificación antes de la
inoculación a fin de minimizar la fase lag
94. CONCLUSIONES
El sistema inicialmente produjo un gran exceso de gas con elevadas
formación de espumas.
La evacuación de las espumas con el exceso de gas en el proceso puede
ser responsable de la bajada de concentración de etanol entre las 72 h y
el final
A partir de las 84 horas se disparó el consumo de ácido consumiendo la
reserva y llegando el pH a 6,40 sin de momento explicación alguna
A partir de las 34 horas el gasto de base se anula
Con el fin de aumentar tanto el rendimiento como la productividad
para el próximo batch se propone:
Utilizar como inóculo el decantado del anterior batch una vez
activado
Utilizar antiespumante
Minimizar la aireación
Utilizar suplementos salinos y nitrogenados (con extracto de
levadura) por si se incrementa la productividad
Utilizar como máximo tiempo de fermentación 36-42 horas
96. EL MEDIO DE CULTIVO
Semejante al utilizado en Batch P1
1500 ml
Ajustado el pH a 4,5
Se le añade como suplemento:
(NH ) SO 2,0 g/L
4 2 4
K2HPO4· 3 H2O 2,0 g/L
MgSO4· 7 H2O 0,5 g/L
KCl 2,0 g/L
Extracto de levadura 0,1 g/L
97. INÓCULO
Se ha utilizado como inóculo la biomasa decantada
del Batch P1
Enriquecida en el medio de cultivo glucosado del 1
% similar al Batch-3 y un volumen de 100 mL a 35
ºC/48h y agitación a 250 r.p.m.
La adición se realiza en condiciones asépticas a
través del septo cuando reactor y medio están
estériles con una D.O.600nm de 28,5 y estimada en una
concentración de 4·108 U.F.C./mL
98. CONDICIONES DE CULTIVO
Volumen 1,60 L
Temperatura 35 ºC
Agitación 250 r.p.m.
Aireación 0,5 L/minuto
pO2 Controlado
Antiespumante P.E.G. 1 mL (1 %)
pH Controlado a 4,5*
* Con:
H S0 0,1 % p/p
2 4
NaOH 1M
99. SEGUIMIENTO DE REACCIÓN
Muestreo cada 24 horas
Volumen de muestra: 10 mL
Medida de la concentración de glucosa
Medida de la concentración de etanol
Seguimiento de la medida de consumo de
base para el mantenimiento del pH
constante en 4,5
103. PRODUCTIVIDAD
Rendimiento para la sacarificación = 7,5 %
Medida de la concentración final del etanol por
areometría del destilado = 1,6 % v/v = 12,8 g/L
Grado alcohólico máximo (21 h) = 3,6 º % v/v
Concentración Producida (21 h) = 18,0 g/L
Rendimiento sobre el teórico (21 h) = 92 %
Productividad (21 horas) = 0,86 g· L-1· hora-1
104. CONCLUSIONES
Sería necesario optimizar las condiciones de
fermentación, sobre todo la combinación tiempo y
temperatura con el fin de disminuir costes tanto de
producción como medioambientales
Sería necesario repetir los procesos en las mismas
condiciones para tratamiento estadístico
La utilización de la biomasa del anterior batch
como inóculo de este ha acelerado el proceso de
producción (por su elevada concentración)
La productividad obtenida se acerca a la mitad de
las publicadas
105. CONCLUSIONES FINALES
Sería recomendable utilizar una
sacarificación microbiológica y tendente a
utilizar el mismo reactor sin trasiego del
sacarificado
Podemos afirmar que es posible repostar el
depósito de un automóvil con el bioetanol
procesado a partir de una tonelada de
mondas de patatas, material actualmente
tratado como R.S.U.