PRODUCCIÓN DE ETANOL A PARTIR DE HARINA DE YUCA EN UN SISTEMA DE HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA Y FERMENTACIÓN SIMULTÁNEA

La necesidad mundial en la producción de biocombustibles, ha llevado a explorar nuevas estaretegias de proceso y a usar materias primas alternativas con el objetivo de optimizar la producción; por tal razón se desarrolla en esta investigación el estudio del proceso de producción de etanol a partir de harina de yuca integrando las etapas de hidrólisis enzimatica (licuefacción y sacarificación) y fermentación simultaneamente (HEFS), mediante el uso del complejo enzimático Stargen TM 001. El diseño experimental fue una Superficie de Respuesta de un diseño Central Compuesto de dos factores a dos niveles (48 - 80 ° C y 400 - 600 rpm) en la etapas de prelicuado, y luego la temperatura se ajusto a 37 °C manteniendo las otras condiciones de proceso en la integración de los etapas. La experimentacion se desarrollo con una concentración de sólidos de la harina de yuca de 28% p/v, pH de 5.3, inóculo de 0.75 g/l de la levadura Ethanol Red® y una carga enzimática de 4 ml/l. La temperatura es la variable de mayor efecto sobre la producción de etanol si se compará con la agitación; aunque, ambos factores presentan significancia estadístca sobre la variable de respuesta. A 64° C y 500 rpm se alcanza una concentración de etanol de 14.6% v/v y una productividad de 2.5 g/lh (48 horas de proceso).

The global need for the production of biofuels, has led to explore new strategies process and use alternative raw materials in order to optimize production, for this reason this research is developed in the study of the ethanol production process from flour cassava integrating the stages of enzyme hydrolysis (liquefaction and saccharification) and fermentation simultaneously (HEFS), using the enzyme complex Stargen TM 001. The experimental design was a response surface central composite design with two factors and two levels (temperature: 48 - 80 ° C and agitation: 400 - 600 rpm) in liquefaction stages previous, and then the temperature was adjusted to 37 ° C keeping the other conditions in the integration process of the stages. The experimentation was developed with a solids concentration of cassava flour of 28% w/v, pH 5.3, inoculums of 0.75 g/l of yeast Ethanol Red ®, and an enzyme concentration of 4 ml / l. The temperature is variable with greatest effect on the production of ethanol when compared to the agitation, though; both factors have statistic significance on the response variable. A 64 ° C and 500 rpm is reached an ethanol concentration of 14.6% v/v and a productivity of 2.5 g/lh (at 48 hours of processing)

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Resumen

Español La necesidad mundial en la producción de biocombustibles, ha llevado a explorar nuevas estaretegias de proceso y a usar materias primas alternativas con el objetivo de optimizar la producción; por tal razón se desarrolla en esta investigación el estudio del proceso de producción de etanol a partir de harina de yuca integrando las etapas de hidrólisis enzimatica (licuefacción y sacarificación) y fermentación simultaneamente (HEFS), mediante el uso del complejo enzimático Stargen TM 001. El diseño experimental fue una Superficie de Respuesta de un diseño Central Compuesto de dos factores a dos niveles (48 - 80 ° C y 400 - 600 rpm) en la etapas de prelicuado, y luego la temperatura se ajusto a 37 °C manteniendo las otras condiciones de proceso en la integración de los etapas. La experimentacion se desarrollo con una concentración de sólidos de la harina de yuca de 28% p/v, pH de 5.3, inóculo de 0.75 g/l de la levadura Ethanol Red® y una carga enzimática de 4 ml/l. La temperatura es la variable de mayor efecto sobre la producción de etanol si se compará con la agitación; aunque, ambos factores presentan significancia estadístca sobre la variable de respuesta. A 64° C y 500 rpm se alcanza una concentración de etanol de 14.6% v/v y una productividad de 2.5 g/lh (48 horas de proceso).

Inglés The global need for the production of biofuels, has led to explore new strategies process and use alternative raw materials in order to optimize production, for this reason this research is developed in the study of the ethanol production process from flour cassava integrating the stages of enzyme hydrolysis (liquefaction and saccharification) and fermentation simultaneously (HEFS), using the enzyme complex Stargen TM 001. The experimental design was a response surface central composite design with two factors and two levels (temperature: 48 - 80 ° C and agitation: 400 - 600 rpm) in liquefaction stages previous, and then the temperature was adjusted to 37 ° C keeping the other conditions in the integration process of the stages. The experimentation was developed with a solids concentration of cassava flour of 28% w/v, pH 5.3, inoculums of 0.75 g/l of yeast Ethanol Red ®, and an enzyme concentration of 4 ml / l. The temperature is variable with greatest effect on the production of ethanol when compared to the agitation, though; both factors have statistic significance on the response variable. A 64 ° C and 500 rpm is reached an ethanol concentration of 14.6% v/v and a productivity of 2.5 g/lh (at 48 hours of processing)