Estudio de la producción de bioetanol mediante diferentes procesos de fermentación utilizando una levadura termo tolerante

Abstract

The use of biofuels such as bioethanol, can be an alternative of biorenewable energy wich will greatly reduce dependence on fossil fuels. Lignocellulosic residues and thermotolerant yeasts have been applied in the production of bioethanol, for wich, have been proposed various processes such as separate hydrolysis and fermentation (SHF) and simultaneous saccharification and fermentation (SSF), of these processes, it is considered that the SSF has the greatest potential for production of bioethanol. In this study was utilized agave bagasse (AB) from the plant Agave tequiliana Weber, to carry out the process of SSF and SHF. The (AB) it was exposed to thermo-acid treatment and subsequent to enzymatic hydrolysis using different commecial enzyme complexes (CTec2, HTec2 and Rapidase). This processes allow the release of sugars from BA by 65%. After this treatment the solid and soluble fractions were used to carry out both fermentation processes at 40°C, using the thermotolerant Kluyveromyces marxianus SLP1 yest, and comparing with two non thernotolerant yeasts, K. marxianus OFF1 and the industrial yeast Saccharomyces cerevisiae Ethanol Red. Once the process performance, was analyzed the production of bioethanol and the generation of glycerol. The highest concentration of bioethanol obtained (10 g/L) were using K. marxianus yeasts, both in the SSF process; on the other hand the S. cerevisiae Ethanol Red yeast, presented a maximum production of bioethanol of 9 g/L, by process of SHF. With these results the potential use of thermotolerant yeast SLP1 for bioethanol production by SSF process is observed.

El uso de biocombustibles como el bioetanol, puede ser una alternativa de energía biorrenovable que reduzca en gran medida la dependencia de combustibles fósiles. Los residuos lignocelulósicos y las levaduras termotolerantes han sido aplicados en la producción de bioetanol, para lo cual, se han propuesto diversos procesos tales como la sacarificación fermentación separada (SHF) y sacarificación fermentación simultánea (SSF), de estos procesos se considera que la SSF presenta un mayor potencial para la producción de bioetanol. En este estudio se utilizó el bagazo de agave (BA) proveniente de la planta Agave tequiliana Weber, para llevar a cabo el proceso de SSF y SHF. El BA fue expuesto a un tratamiento termo-ácido y posteriormente a una hidrólisis enzimática utilizando diferentes complejos enzimáticos comerciales (CTec2, HTec2 y Rapidaza). Estos procesos permitieron la liberación de los azúcares del BA en un 65%. Después de este tratamiento, se utilizaron las fracciones sólidas y solubles para llevar a cabo los dos procesos de fermentación a 40°C, utilizando la levadura termotolerante Kluyveromyces marxianus SLP1, y como comparación las levaduras no termotolerantes K. marxianus OFF1 y la levadura industrial Saccharomyces cerevisiae Ethanol Red. Una vez realizados los procesos, se analizó el rendimiento de la producción de bioetanol, así como la generación de glicerol. La mayor concentración de bioetanol obtenida (10 g/L), fue mediante el uso de las levaduras K. marxianus, ambas en el proceso de SSF; por otro lado la levadura S. cerevisiae Ethanol Red, presentó una máxima producción de bioetanol de 9 g/L, lo anterior mediante el proceso de SHF. Con estos resultados se observa el potencial uso de la levadura termotolerante SLP1 para la producción de bioetanol mediante el proceso de SSF.