Impacto de la hidrólisis de azúcares noreductores en la producción de etanol a partir de vinazas de cervecerías

Abstract

Algunos efluentes líquidos de la industria cervecera contienen, etanol (4-6 % p/v), carbohidratos remanentes de la fermentación, proteínas y restos de cereal, alcanzando valores de DQO (Demanda Química de Oxígeno) de 180000 mg O2/L. La separación por destilación del etanol, puede ser utilizada para disminuir dicha carga orgánica. Esta operación deja como residuo una vinaza con una DQO de aproximadamente 80000 mg O2/L, un contenido de 20-30 g/L de azúcares totales y 6-10 g/L de azúcares reductores. Estos azúcares, previa conversión a azúcares fermentables, pueden utilizarse para la producción de etanol, que junto a su separación posterior por destilación, constituyen una alternativa al tratamiento convencional para la disminución de la DQO. En el presente trabajo se estudió la obtención de azúcares fermentables mediante hidrólisis ácida de vinazas de cerveza a través de un diseño central compuesto; y la producción de etanol sobre el medio hidrolizado. Se estudió la incidencia de distintas variables en el rendimiento de hidrólisis: tiempo, concentración de azúcares totales y relación ácido/azúcar, a 100 °C. Los azúcares totales se determinaron por el método de Dubois et al. y los azúcares reductores mediante el método del Ácido dinitrosalicílico. El etanol se determinó con un sensor Fígaro TGS 822. El máximo porcentaje de hidrólisis de 96.20 % se alcanzó con 134 g/L azúcares totales iniciales, 267.97 minutos de hidrólisis y una relación 0.39 g ácido sulfúrico/g azúcares totales, lo que sugiere concentrar la vinaza en forma previa a la hidrólisis. La fermentación del efluente hidrolizado, permitió obtener un rendimiento en etanol del 80 % del valor teórico. Se demostró que la hidrólisis ácida de vinazas de cervecería resulta una opción factible para la producción de etanol y la reducción de la DQO en efluentes de este tipo de industrias.