Producción de etanol a partir de cebada no malteada hidrolizada con α y β amilasas comerciales

Abstract

Objetivo. Establecer la concentración óptima de α y β amilasas comerciales para la obtención de etanol a partir de cebada sin maltear. Materiales y Métodos. Cebada no malteada fue hidrolizada con concentraciones variables de α y β amilasas comerciales (Genencor Internacional), bajo las condiciones establecidas por el fabricante. Los productos de hidrólisis fueron utilizados como sustrato para la producción de etanol con Sacharomyces cerevisiae.  Adicionalmente se realizó un ensayo referencia con cebada malteada, bajo las condiciones establecidas por la destilería.  Resultados. Se obtuvo un porcentaje de hidrólisis del almidón de 89,4% cuando se adicionaron de α y β amilasas a una concentración de    1gL^-1, adicionalmente se obtuvo la máxima producción de etanol (5,02 %), siendo significativamente más alta que cuando se utilizó cebada malteada (3,76 %). Conclusiones. Se demostró que se puede producir etanol a partir de almidón de cebada sin maltear empleando α y β-amilasas comerciales, aunque es necesario optimizar el proceso ya que es más costoso comparado con el tradicional, utilizando cebada malteada.

Palabras claves: fermentación, hidrólisis del almidón, Saccharomyces cerevisiae, α-amilasas, β-amilasas.

Abstract

Ethanol production from hydrolyzed unmalted barley using commercial α- and β-amylase. Objective.  To find the optimum concentration of commercial α- and β-amylase for the obtainment of ethanol from unmalted barley. Materials and Methods. Unmalted barley was hydrolyzed using various concentrations of commercial α- and β-amylase (Genencor International), following conditions established by the manufacturer. The products of hydrolysis were used as substrates for the production of ethanol by Saccharomyces cerevisiae.  In addition, a reference assay was performed using malted barley following the conditions established by the distillery. Results. The percentage of starch hydrolysis was 89.4% when adding α-and β-amylase at a concentration of 1 g L^-1. Moreover, this concentration of amylases yielded a maximum ethanol production (5.02 %) significantly higher than when malted barley was used (3.76 %). Conclusions.  It was demonstrated that ethanol can be obtained from starch of unmalted barley by adding commercial α- and β-amylase. However, optimization of the process is required due to the higher costs when compared to the traditional process with malted barley.

Key words: α-amylase, β-amylase, fermentation, Saccharomyces cerevisiae, starch hydrolysis.

Resumo

Produção de etanol a partir de cevada não maltada hidrolisada com α e β amilases comerciais. Objetivo. Estabelecer a concentração ideal de α e β amilases comerciais para a obtenção de etanol a partir de cevada não malteada. Materiais e métodos. Cevada não malteada foi hidrolisada com diferentes concentrações de α e β amilases comerciais (Genencor Internacional), sob as condições estabelecidas pelo fabricante. Os produtos da hidrólise foram utilizados como substrato para produção de etanol com Saccharomyces cerevisiae. Além disso, se realizou um teste de referência com cevada malteada, sob as condições estabelecidas pela destilaria. Resultados.  Se obtive uma percentagem de hidrólise do amido de 89,4% ao adicionar α e β amilases na concentração de 1gL^-1, adicionalmente se obtive a produção máxima de etanol (5,02%), sendo significativamente maior do que quando é usada cevada malteada (3,76%). Conclusões. Foi demonstrado que o etanol pode ser produzido a partir de amido de cevada não maltada com α e β-amilases comerciais, embora seja necessário aperfeiçoar o processo, porque é mais caro, em comparação com o tradicional, utilizando cevada maltada.

Palavras-chave: fermentação, hidrólise do amido, Saccharomyces cerevisiae, α-amilase, β-amilases