Síntesis de etanol a partir de la pulpa de JackFruit (Fruta Jaca) como
fuente de energía renovable (Wahidin Nuriana, 2014)
Maria Paula Cubides Robles
Universidad Nacional De Colombia
Departamento de Ingenieria Quimíca y Ambiental
Sede Bogota
Maria Paula Cubides Robles
Universidad Nacional De Colombia
Departamento de Ingenieria Quimíca y Ambiental
Sede Bogota
El estudio está dirigido a
desarrollar una energía renovable a partir de la pulpa de fruta Jaca (Imagen
1), en donde la fruta pasa por un procedimiento donde es cortada y secada por
el sol, luego de 2 a 4 días es analizada para encontrar hongos y
microorganismos que están en la fruta seca. El proceso fue hecho en un medio
acido, enzimático para luego ser procesarla
por medio de sacarificación y finalmente por fermentación de la glucosa contenida en la
fruta dando como resultado el alcohol, en este caso etanol.
Imagen1:JackFruit.http://www.npr.org/sections/thesalt/2014/05/01/308708000/heres-the-scoop-on-jackfruit-a-ginormous-fruit-to-feed-the-world
El estudio nace a partir de querer
la reducción del consumo de petróleo, de la producción de energías amigables
con el medio ambiente y la creación de biocombustibles, en este caso el “gasohol”
(Mezcla de gasolina con etanol). Se enfoca en encontrar una alternativa de
combustibles usando materiales de bajo costo y amigables con el ambiente.
La fruta Jaca se encuentra en casi
todos los lugares de Indonesia, al secar esta fruta por 3 días se obtiene un
material que contiene aproximadamente 12,78% de almidón,15,26% de proteína,
7,39% de grasa, 13,27% de fibra y 9,68% de agua.
Para la obtención de etanol , se
comienza por limpiar y lavar el Jack Fruit con agua destilada, después de un
día de remojo la piel es retirada para obtener la pulpa. Luego la pulpa limpia
se pasa por un proceso de secado al sol en promedio por 3 días para pasar por
un proceso de molienda y tamizado. El almidón que se obtiene es pasado por
diferentes análisis:
1.
Agua contenida: se obtiene la cantidad por método
gravimétrico.
2.
Duración: Una parte de almidón es almacenada para
analizar la duración.
3.
Microbios: El crecimiento de hongos y de microbios es
analizado por microscopio.
La mezcla se licua por
aproximadamente 25 minutos a 90°C y se añaden diferentes cantidades de la
enzima alfa-amilasa, se trata de mantener el pH entre 4 y 6. Esta materia se
sacarifica a 55°C mediante la enzima Gluco-amilasa, siguiente a esto se esperan
3 horas para bajar la temperatura del sistema a menos de 35°C y separar la
mezcla por un sistema de filtros , para obtener un filtrado que contiene
glucosa que se analiza con el método de SNI 01-2891-1992.
El proceso de fermentación está a
cargo de una mezcla de Saccharomyces cerevisiae, urea , nitrógeno, fósforo, potasio
y otros nutrientes. A medida que se varía la concentración de la mezcla enzimática
se mide el nivel de alcohol.
Una parte de la mezcla de Jack
Fruit-agua es hidrolizada por 30 minutos con ácido clorhídrico, variando la
concentración de este y así mismo va cambiando el pH de la solución, en este
proceso la temperatura se mantiene constante a 135°C, al finalizar este proceso
el nivel de alcohol en la glucosa se mide con el método SNI 01-2891-199.
Este proceso se encuentra
sintetizado en la figura 1
Se encontró que la pulpa de la fruta
de Jaca es materia prima para la síntesis de glucosa, que se obtiene en mayor
proporción mediante el método de las enzimas que por el método ácido, por
consiguiente se entiende que por el método enzimático se obtiene más alcohol
debido a que hay mayor cantidad de glucosa por fermentar, pero no se debe
agregar mucha enzima ya que inhibe la producción de alcohol. Se tiene una
producción eficaz con la adición de aproximadamente 0,5 de alfa-amilasa.
La pulpa seca puede ser almacenada
por 8 meses, la pulpa de mayor duración es aquella que se seca por 4 días, al
tener tanto tiempo de almacenamiento indica que puede ser utilizada como
materia prima para una producción continua de etanol a gran escala, pero si se
deja por más de 8 meses los microorganismos empiezan a crecer.
Del estudio se obtuvo que el mejor
método para la síntesis de glucosa a partir del almidón de cassava o cassava
fresca, es el enzimático ya que la glucosa obtenida mediante este método fue de
19,43% mientras que con el método del ácido clorhídrico se obtuvo un contenido
de glucosa de 17,36%.
En la sacarificación, el
almidón cambia a glucosa mediante ácido
catalítico, que en este caso también es ácido clorhídrico basados en la
síntesis de la glucosa de sago (Metroxylon sagu Rottb.) y ganyong (Canna
discolour L. syn. C. edulis).
Al ir agregando alfa amilasa se
rompen las cadenas de polisacáridos formando así disacáridos, para luego romper
estos disacáridos en monosacáridos y formar la glucosa en la sacarificación.
En conclusión se tiene que la fruta
Jaca tiene 12,79% en carbohidratos y almidón, también es una materia prima para
la producción de etanol, que tiene una mayor duración si pasa por un proceso de
secado de aproximadamente 4 días. El método que produce mayor glucosa es el
enzimático.
Figura1. Síntesis de obtención de etanol a partir de pulpa de
JackFruit
BIBLIOGRAFÍA
[1]Wahidin N, Ethanol Synthesis From Jackfruit (Artocarpus
heterophyllus Lam.) Stone Waste as Renewable Energy Source, Energy Procedia
65 ( 2015 ) 372 – 377, disponible en
http://ac.els-cdn.com/S1876610215000673/1-s2.0-S1876610215000673-main.pdf?_tid=b90c11a4-4ea4-11e5-bb64-00000aacb35d&acdnat=1440890689_2071b733d2a2d3808877c21b65a07cc8
