Biocombustibles: Producción de bioetanol a partir de jugo de sandía

Jugo de Sandía: una promisoria material prima, diluyente y suplemento de nitrógeno para la producción del biocombustible etanol
Autores: Wayne W Fish*, Benny D Bruton and Vincent M Russo

*USDA-ARS, South Central Agricultural Research Laboratory, Lane, OK, USA

Publicado en: Biotechnology for Biofuels , 2:18: 2009

Año de publicación: 2009

Introducción: Dos factores económicos hacen que la sandía sea digna de consideración como materia prima para la producción de etanol como biocombustible. En primer lugar, anualmente se descarta aproximadamente 20% de cada cosecha de la sandía en el campo debido a que poseen manchas superficiales o deformaciones; actualmente representa una pérdida económica para los cultivadores. Segundo, los valores nutracéuticos del licopeno y L-citrulina obtenidos de la sandía hacen que la misma pueda ser utilizada como materia prima para extraer e industrializar éstos compuestos. El procesamiento de las sandías para producir licopeno y L-citrulina, arroja como desecho el jugo de las mismas en una proporción de 500 Litros/tonelada de sandía. Dado que el jugo de la sandía contiene 7 a 10% (w/v) de azúcares directamente fermentables y 15 a 35 mol/ml de aminoácidos libres, investigamos su potencial como materia prima, diluyente y suplemento de nitrógeno en las fermentaciones para producir el bioetanol.

Resultados: El jugo de sandía completo y el jugo sin cromoplastos (licopeno), pero con los aminoácidos libres, fueron fácilmente fermentables como materia prima sola o como diluyente, como complemento de materia prima y como suplemento de nitrógeno para azúcar granulada o melazas. Se necesita nivel mínimo de ~400 mg N/L (~15 mol/ml de nitrógeno aminado) en el jugo de la sandía lograr se requirió la fermentación máxima tasa cuando era empleado como única fuente de nitrógeno para la fermentación. La fermentación a pH 5 produjo la proporción más alta de fermentación para el sistema de levadura eso era empleado. El jugo de la sandía utilizando como diluyente, suplemento de materia prima y fuente de nitrógeno para la fermentación de azúcar procesado o melazas permitió la fermentación completa de hasta el 25% (w/v) de la concentración de azúcar a pH 3 (0.41 a 0.46 g etanol por g de azucar) o hasta 35% (w/v) de la concentración de azúcar a pH 5 con una conversión a 0.36 a 0.41g de etanol por g de azúcar.

Conclusión: Aunque el jugo de sandía debería ser concentrado 2.5 a 3 veces para servir como materia prima única para la producción del biocombustibles etanol, los resultados de esta investigación indican que jugo de la sandía, ya sea como jugo entero fermentado como material de desecho de la producción nutracéutica, podría integrarse fácilmente con otras materias primas más concentradas dónde podría servir como diluyente, materia prima de suplemento y suplemento de nitrógeno.