Bioethanol Production from Yam (Dioscorea Rotundata) Using Simultaneous Saccharification and Fermentation (SSF)

Abstract

El ñame es un tubérculo de almidón utilizado principalmente en alimentos, pero con un alto potencial de aplicaciones en otros campos, como la farmacéutica y la producción de bioplásticos. Colombia se encuentra entre los 12 países con la mayor producción mundial de ñame, ocupando el primer lugar en rendimiento de toneladas por hectárea plantada. La producción de ñame se ha ubicado explícitamente en la región del Caribe, y es muy poco conocida en el interior del país. Este estudio evaluó el proceso simultáneo de sacarificación y fermentación (SSF) para la producción de bioetanol a partir de ñame (Dioscorea rotundata) como materia prima utilizando la cepa de levadura Saccharomyces bayanus. Las tecnologías de producción de etanol hacen referencia a procesos de fermentación e hidrólisis de materias primas comestibles (caña de azúcar y maíz), las cuales, a nivel mundial, están bastante maduras. Por esta razón, el proceso evaluado implicó la combinación de tres pasos: 60 min de gelatinización, hidrólisis enzimática (dividida en 40 min de licuefacción con α-amilasa y 20 min de sacarificación con glucoamilasa) y 27 h de fermentación sin recuperar las enzimas añadidas. Se usaron concentraciones de 10 %, 12.5 %, 15 % y 18 % p/p de ñame en base húmeda y el monitoreo de la SSF se realizó a lo largo del tiempo de fermentación, cuantificando la concentración de azúcares reductores totales y etanol. El rendimiento de hidrólisis fue del 90 % de la masa de almidón para las concentraciones de solidos de 10 % y 15 % p/p, basado en el almidón teórico disponible en el tubérculo. Para el etanol, el mejor resultado fue de 0.19 g/Lh-1 de productividad para el ensayo de 10 % p/p de concentración de sólidos. Por lo tanto, el ñame es un material amiláceo adecuado para producir bioetanol mediante un proceso de SSF.