Obtención de etanol carburante a partir de azúcares extraídos de remolacha forrajera (beta vulgaris l. Var. Brigadier)

Abstract

El presente trabajo de grado, pretende aportar a la resolución de la problemática que genera el uso incremental de combustibles fósiles, ya que estos son una fuente de energía no renovable y que, en su cadena productiva ocasiona destrucción y explotación de ambientes propios de la industria alimentaria. Se realizó el proceso de obtención de etanol a biomasa de la remolacha forrajera (Beta vulgaris L. var. Brigadier). Inicialmente se caracterizó mediante análisis nutricional para establecer la existencia y porcentaje de carbohidratos solubles (azúcares) con potencial de fermentación. Se extrajeron los glúcidos por un procedimiento de infusión a un pH de 4 a 5, de la cual se analizó cuantitativamente el porcentaje de sacarosa en el medio, posteriormente se permitió una hidrolisis directa de las moléculas de sacarosa para obtenerla en su forma descompuesta de monosacáridos, de glucosa y fructosa en presencia de un catalizador ácido (H2SO4) y temperatura de 80°C. Se corroboró la presencia de azucares reductores en el mosto por medio del método de Benedict y absorbancia de luz coadyuvada por el método del ácido 3,5 dinitrosalicilico. La fermentación se realizó a un pH 7 con una levadura Saccharomyces cerevisiae, a una temperatura de 35°C, validando previamente en un caldo d ecultivo del mismo mosto, que no hubiere competencia de otros microorganismos. El fermento se destiló en una etapa y el etanol recuperado (94%) de grado alcohólico fue deshidratado con un tamiz molecular de CaCl2 a partir del cual se logró obtener etanol con características carburante (anhídrido, humedad inferior a 0,2 por titulación Karl-Fischer) el cual cumple las condiciones por la normativa colombiana para su uso en motores de combustión interna.

This paper focuses on the ethanol production from an animal feed variety (forage) of sugar beet (Beta vulgaris L. var. Brigadier). First, beet was characterized via nutritional analysis in order to set the existence an percentage of sugars (carbohydrates) availables for fermentation. Then, glucids were extracted by soaking 2 hours in water at pH near to 4; from it, Brix° were measured an sugars hydrolysed in acidic media (H2SO4) and 80°C, obtaining monosaccharides (fructose, glucose). The presence of this type of sugars was verified through the DNS and Benedict reagent test. Fermentation was developed at pH 7 and 35°C with Saccharomyces cerevisiae (previously, no microbial competence was established). Fermented media was distilled in 1 step and rectified until 94% in ethanol value, late dehydrated over a CaCl2 molecular sieve, obtaining a fuel-like characteristics (water content below o,2%,Karl-fischer titration). Ethanol complies with Colombian regulation for internal combustion motors.