Sacarificação e fermentação dos resíduos lignocelulósicos da laranja para obtenção de bioálcool

• Pablo Enrique Alcívar-Mendoza Maestría Académica con Trayectoria Profesional en Agroindustria- Instituto de Posgrado Departamento de Procesos Agroindustriales-Facultad de Ciencias Zootécnicas - Universidad Técnica de Manabí, Chone, Ecuador https://orcid.org/0000-0001-5749-0248
• José Patricio Muñoz-Murillo Departamento de Procesos Agroindustriales-Facultad de Ciencias Zootécnicas - Universidad Técnica de Manabí, Chone, Ecuador https://orcid.org/0000-0002-9161-685X
• Christhel Alejandra Andrade-Díaz Departamento de Procesos Agroindustriales-Facultad de Ciencias Zootécnicas - Universidad Técnica de Manabí, Chone, Ecuador https://orcid.org/0000-0002-2448-6186
• Alex Alberto Dueñas-Rivadeneira Departamento de Procesos Agroindustriales-Facultad de Ciencias Zootécnicas - Universidad Técnica de Manabí, Chone, Ecuador https://orcid.org/0000-0002-8603-0694

Palavras-chave: Biomassa lignocelulósica, hidrólise enzimática, subproduto vegetal

Resumo

A produção e o consumo da laranja geram uma grande quantidade de resíduos lignocelulósicos que são depositados em aterros sanitários sem receber nenhum tipo de tratamento que permita sua utilização como subproduto. O objetivo da presente investigação foi a obtenção do bioálcool por meio da sacarificação e fermentação de resíduos lignocelulósicos da casca da laranja (Citrus sinensis). Três (3) níveis de ácido sulfúrico foram utilizados como tratamento, para alterar a estrutura lignocelulósica da biomassa, posteriormente, foi realizada uma hidrólise com enzimas celulase, analisando a presença de açúcares redutores por espectrofotometria. A fermentação foi realizada com duas (2) concentrações de levedura Sacharomyces cerevisiae, posteriormente, foi destilada e a presença de compostos orgânicos voláteis determinada por cromatografia gasosa. Os açúcares redutores presentes em maior proporção foram: glicose (26,6 ± 0,77 g.L^-1) e frutose (21,26 ± 0,51 g.L^-1); o composto orgânico volátil com maior concentração foi o etanol (76,96%) e o índice com maior rendimento de bioálcool foi obtido com o tratamento com maior concentração de ácido sulfúrico e levedura (12,72 ± 0,65 g.L^-1); As cascas de laranja são subprodutos de origem vegetal que podem ser utilizados para a produção de bioálcool com percentuais de etanol superiores a 76%.

Referências

Alata, E., Y. Cuadros, L. Miranda, y E. Medina. 2019. Biopelículas Producidas con Cáscaras de Naranja y Reforzadas con Celulosa Bacteriana. Rev. Soc. Quím. Perú. 85(2), 231-241. Disponible en: http://www.scielo.org.pe/pdf/rsqp/v85n2/a10v85n2.pdf

Angulo, V. 2018. Caracterización de subproductos agroindustriales: naranja y maracuyá. Rev. Ingeniería y Región. 20: 59-66. Disponible en: https://journalusco.edu.co/index.php/iregion/article/view/1916.

AOAC. 2002. Official Methods of Analysis. 17 ed. USA. Disponible en: www.aoac.org.

Benalcázar, H., M. Benavides, D. Córdoba y P. Ortega. 2019. Generación de un biocombustible, producto de la cáscara de naranja y papa. Boletín Informativo CEI. 6(1), 89-96. Disponible en: http://editorial.umariana.edu.co/revistas/index.php/BoletinInformativoCEI/article/download/1953/2032

USDA, United States Department of Agriculture Foreing Agricultural Service. 2021. Citrus: World Markets and Trade. Available in: en: https://apps.fas.usda.gov/psdonline/circulars/citrus.pdf

Cando, S., R. Fernández y K. Cando. 2019. Los biocombustibles: análisis de los cultivos energéticos y la biomasa lignocelulosica. Universidad Ciencia y Tecnología. 1(3):132-138. Disponible en: http://uctunexpo.autanabooks.com/index.php/uct/article/view/96/95

Carranza, D., J. Alvarado, D. Méndez, C. Valenzuela y J. Solanilla. 2015. Pretratamiento de residuos de banano para la obtención de azúcares fermentables. Rev. venez. cienc. tecnol. Alimento. 6(1): 22. Disponible en: https://www.researchgate.netpublication298524897_Pretreatment_of_residues_from_plantain_Musa_paradisiaca_L_AAB_and_arracacha_Arracacia_xanthorrhiza_Bancroft_for_obtaining_fermentable_sugars

Manrique, A. 2018. Visión general del aprovechamiento de residuos cítricos como materia prima de biorrefinerías. Cuadernos del Tomás, (10): 153-168. Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/6573031.pdf

Melo, J., S. Saavedra, A. Jacipt. 2017. Evaluación de la adsorción de Cu+2 y azul de metileno en biosorbentes de bajo costo obtenidos a partir de biomasa residual de la agroindustria de cítricos. Revista Ambiental Agua, Aire y Suelo 8(2):15-26. Disponible en: http://revistas.unipamplona.edu.co/ojs_viceinves/index.php/RA/article/view/3277/1911

Morales, S. 2015. Hidrólisis ácida de celulosa y biomasa lignocelulósica asistida con líquidos iónicos. Universidad Autónoma de Madrid. Facultad de Ciencias, Departamento de Química-Física Aplicada. Tesis doctoral. Disponible en: https://digital.csic.es/bitstream/10261/132717/1/morales_de_la_rosa_silvia.pdf

Ordoñez, E., D. Reátegui y J. Villanueva. 2018. Polifenoles totales y capacidad antioxidante en cáscara y hojas de doce cítricos.Sci. agropecu. 9(1), 113-121 Padilla, R. 2019. Obtención de bioetanol a partir de residuos de naranja (Citrus sinensis) y limón (Citrus aurantifolia) mediante enzimas celulolíticas. Universidad Tecnológica Equinoccial. Facultad Ciencias de la Ingeniería e Industrias, Ingeniería Ambiental y Manejo de Riesgos Naturales. Tesis - UIO http://repositorio.ute.edu.ec/handle/123456789/20705

Paredes, D. 2016. Obtención de enzimas celulasas por fermentación sólida de hongos para ser utilizadas en el proceso de obtención de bioalcohol de residuos del cultivo de banano. Revista Tecnológica-ESPOL, 23(1): 81-88

Pascual, I. 2019. Producción Biotecnológica de Ácido D-Láctico a partir de residuos de naranja. Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Químicas, Departamento de Ingeniería Química y de Materiales. Tesis doctoral. Disponible en: https://eprints.ucm.es/id/eprint/58053/1/T41519.pdf

Seogn, Ch., Y. Lee, S. Kumar, B. Jae y H. Jong. 2015. A low-energy, cost-effective approach to fruit and citrus peel waste processing for bioethanol production. Applied Energy. 140, 65-74.