Evaluación técnico económica de la producción de bioetanol a nivel experimental a partir de almidón de papa en el Departamento de Boyacá

Abstract

Se estudiaron las propiedades fisicoquímicas y morfológicas de seis (6) almidones nativos provenientes de seis (6) variedades de papa, como estudios previos para la selección de variedades promisorias para la obtención de etanol. Previo a las determinaciones, las muestras fueron secadas hasta peso constante. El contenido de cenizas, amilosa, amilopectina y la temperatura de gelatinización muestran diferencias significativas entre las variedades. Igualmente, se observaron diferencias en la forma y tamaño del gránulo. Los resultados obtenidos muestran una eficiencia del 83% en el proceso de hidrólisis como tratamiento previo al proceso de fermentación. Se determinó que el efecto combinado entre las concentraciones de la enzima α-amilasa y el sustrato presentó significancia estadística; la conversión a azúcares reductores se ve favorecida al utilizar los valores de 0,336 mL/kgsustrato y 42,2 % respectivamente. La concentración de la enzima amiloglucosidasa y el tiempo de sacarificación no presentaron significancia estadística, por lo que se recomienda utilizar 0,34 mL/kgsustrato y un tiempo de 14 h. En la fermentación alcohólica del sustrato hidrolizado, se evaluó con dos variedades Parda Pastusa y Tuquerreña, se obtuvo un consumo de azúcares reductores de 91 %, la densidad del etanol obtenido fue de 1,014 g/cm3 a 20 °C con una pureza del 94%. La concentración inicial de sólidos para una eficiente gelatinización del almidón de papa se determinó en 42,68% para garantizar la acción del enzima y así producir una licuefacción eficiente. Este proceso mostró en la investigación un consumo de azúcares reductores del 41,6% para el sustrato de la variedad Pardo Pastusa y un 75 % para el sustrato de la variedad Tuquerreña, lo cual tiene efecto directo en la producción de alcohol, donde se alcanza un 8,51% v/v, valor superior al obtenido industrial que corresponde a un rango entre 7 y 8% v/v. (Texto tomado de la fuente).

It was the study of the physicochemical and morphological six native starches from six (6) varieties of potatoes, as previous studies for selecting promising varieties for ethanol production. Prior to the determinations, the samples were dried to constant weight. Ash content, amylose, amylopectin and gelatinization temperature showed significant differences between the varieties. Likewise, differences in the shape and size of the granule. The results show an efficiency of 83 % in the hydrolysis process as a pretreatment to the fermentation process. It was determined that the combined effect between the concentrations of α-amylase enzyme and the substrate showed statistical significance was converted into reducing sugars is favored by using the values of 0,34 mL / kg sustrato and 42,2 % respectively. The concentration of the enzyme amyloglucosidase and saccharification time showed no statistical significance, so we recommend using 0, 34 mL / kg sustrato and a time of 14 h. In the alcoholic fermentation of the hydrolyzed substrate was evaluated with two varieties and Tuquerreña ,Parda Pastusa, consumption was obtained in 91% reducing sugars, ethanol obtained density was 1,014 g/cm3 at 20 ° C with a purity of 94% . The initial concentration of solids for efficient potato starch gelatinization 42,68% was determined to ensure the action of the enzyme and thus produce an efficient liquefaction. This showed in research consumption of reducing sugars of 41,6 % for the variety Parda substrate Pastusa and 75% for the variety Tuquerreña substrate, which has direct effect in the production of alcohol, which is reached 8,51 % v / v, above the industrial obtained corresponds to a range between 7 and 8 % v / v.