optimización mediante el modelo biológico vivo y el substrato jugos de caña energética conservado
Observatorio de la Economía Latinoamericana

 


Revista académica de economía
con el Número Internacional Normalizado de
Publicaciones Seriadas  ISSN 1696-8352

 

Economía de Cuba

 

Fermentación alcohólica : optimización mediante el modelo biológico vivo y el substrato jugos de caña energética conservado

Ing. Joaquín de J. Obregón Luna
Centro Universitario de Sancti Spíritus
obregon@suss.co.cu

Dr. C. Ing. Rolando A. Hernández León
Universidad de Ciencias Informáticas
ralfredo@uci.cu

Ms. C. Lic. Carlos Sebrango Rodríguez
Centro Universitario de Sancti Spíritus
sebrango@suss.co.cu

Ms. C. Lic. Irenio Curbelo Tribicio
Centro Universitario de Sancti Spíritus
irenio@suss.co.cu

 

RESUMEN
A escala de banco es optimizado el proceso de fermentación alcohólica con el substrato industrial Jugos de Caña Energética conservado, mediante el modelo biológico vivo levadura. Tres cepas seleccionadas fueron evaluadas, se determina y demuestra que la cepa C/25-7-18 Sacharomyces cerevisiae tipo Hansen, es con la que logra optimizar la fermentación alcohólica con este nuevo medio basal, maximizando la velocidad de formación y rendimiento de etanol; minimizando los costos por reducción del consumo de 21 kg del substrato y 9 kg de vapor/ Hl a 100 0G.L. Para 100 días de operación de la destilería Paraíso representa un ahorro de $ 41 980,00 .

Palabras clave: optimización, fermentación alcohólica, jugos de caña energética,
incertidumbre, cepa de levadura .

ABSTRACT
To bank scale is optimized the alcoholic fermentation from higher fibre cane juice conservated with the biological life model yeast strain. Three selected strains were evaluated and it was determinated and demonstrated that with C/25-7-18 of Sacharomyces cerevisiae type Hansen, the optimization is obtained from the new mash, maximizing the formation velocity and yield of ethanol and minimizing the cost by less consuming of 21 kg of mash and 9 kg of steam/ Hl to 100 0G.L . For 100 days of operation of the Paraiso distillery the reduction of the cost is $ 41 980,00 .

Key words: optimization, alcoholic fermentation, higher fibre cane juice, uncertainty, yeast strain.


Para citar este artículo recomendamos utilizar este formato:

Obregón Luna, J.J. y otros  : "Fermentación alcohólica : optimización mediante el modelo biológico vivo y el substrato jugos de caña energética conservado" en Observatorio de la Economía Latinoamericana Nº 64, julio 2006. Texto completo en http://www.eumed.net/cursecon/ecolat/cu/


Introducción

La pertinencia de aumentar el valor agregado a la cogeneración eléctrica con caña energética fuera del período zafra, origina la necesidad buscar un destino específico para sus jugos en las producciones de derivados.
El descubrimiento de que los Jugos de Caña Energética es un nuevo substrato industrial para la fermentación alcohólica, con diferencias altamente significativas respecto a los jugos de caña azucarera(Ventura, 1996; Ulloa, 1997; Obregón, Hernández y Romero,2000; Obregón y otros, 2005); hacen impracticables con los primeros las tecnologías conocidas de los segundos (Jay y Cruz, 1998); por lo que se procede a realizar las investigaciones requeridas, a los efectos de evaluar a escala de banco, el comportamiento de diferentes cepas de levadura frente a este nuevo substrato.
Los primeros resultados experimentales con la cepa NRRL s/n de la destilería Paraíso de Sancti Spíritus, comparada con cuatros cepas mas recomendadas y del cepario del ICIDCA; permitieron inferir que la cepa C/25-7-18 presenta significativos mejores resultados que la anterior, en velocidad de formación y rendimiento de etanol, empleando estos nuevos jugos pasterizados para uso inmediato, con 30 % w/w de imbibición simulada ( Corcho, 2002) .
La tecnología específica y particular desarrollada para la preparación previa de estos jugos llevada a escala industrial (Obregón y otros, 2005) , evidenció la necesidad de obtener además, otra tecnología de conservación fiable y segura hasta 90 días, ensayada a escala de banco (Obregón y Fardales, 2006); dejando de ser requisito indispensable, que la destilería exista y esté trabajando para poder emplearlos, superando estaa debilidades, incluida la evitación de que se conviertan en un residual líquido para el medio ambiente, al no ser factible económicamente producir azúcar y miel con ellos (Romero, 2005). Esto último unido a las evaluaciones de cepas antes señaladas, originó el cuestionamiento científico-técnico y económico de que:
¿Será posible optimizar la fermentación alcohólica mediante el modelo biológico vivo con el nuevo substrato conservado? .
Dar respuesta a lo anterior, es el objetivo de este trabajo.

DESARROLLO.

Diseño de experimentos.
Se estableció para tamaño muestral t student evaluando tres cepas de levadura previamente seleccionadas, de forma independientes y simultaneas por duplicados, con un total de seis experimentos por corrida. Dado a que el substrato contiene el nuevo componente Jugos de Caña Energética pasterizado, se definió que los test estadísticos sean no paramétricos, con las pruebas Krukal-Wallis y Mann-Whitney del paquete de programas SPSS versión 11.5; antes utilizados con estos jugos pasterizados para empleo inmediato, o sea, en menos de 12 horas y por ende no conservados.
Para obtener el máximo de información de forma rápida, económica, simple y precisa; las fermentaciones a escala de banco se realizaron en frascos de 10 litros, empleados como biorreactores a batch, conteniendo cada uno 7 litros del jugo conservado diluido con agua industrial a 120 ± 1 g/l de azúcares fermentables, temperatura de 32 0C a 33 0C, adicionando 2 g/l de sulfato de amonio y 0,5 de fosfato diamónico ambos calidad técnica; sin necesidad de ajuste de pH al quedar en el límite superior de la incertidumbre, dada la acidez natural de estos jugos acentuado por la pasterización.
 

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