Fermentación de etanol

Etanol El etanol y sus propiedades El etanol o alcohol etílico, CH3CH2OH, ha sido descrito como uno de los químicos orgánicos más exóticos que contienen oxígeno, por su combinación única de propiedades como solvente, germicida, bebida, anticongelante, combustible, y especialmente por su versatilidad como un intermediario para otros químicos orgánicos.

Etanol El etanol en condiciones ordinarias es un líquido volátil, inflamable, claro, incoloro. Su olor es placentero, familiar, y caracteristico, así como su sabor cuando está adecuadamente diluído con agua. Las propiedades físicas y químicas del etanol son dependientes del grupo hidroxilo. Este grupo imparte polaridad a la molécula y también establece enlaces de hidrógeno intermoleculares. El comportamiento es análogo al agua, la que sin embargo, está enlazada más fuertemente.

Etanol La química del etanol está asociada al grupo hidroxilo, principalmente, reacciones de deshidración, deshidrogenación, oxidación, y esterificación. El átomo de hidrógeno puede ser reemplazado por un metal activo, tales como sodio, potasio y calcio, para formar un metal etóxido (etilato) con la evolución del gas hidrógeno.

Etanol 1: Propiedades físicas importantes del etanol Propierdades Valor Punto de ebullición, °C 78.32 Temperatura crítical, °C 243.1 Densidad, d420, g/ml 0.7893 Calor de combustión a 25°C, J/g 29676.69 Temperatura de autoignición , °C 793.0 Límites inflamable en aire Bajo, vol% 4.3 Alto, vol% 19.0

El etanol es hecho de una variedad de productos agricolas tales como granos, melazas, frutas, suero y licor sulfitado. Generalmente, la mayoria de los productos agrícolas tienen precios más altos como alimentos, y otros, eg, papa, no son económicos por su bajo rendimientode etanol y costos de transporte. Las crisis de energía han generado interes en la fermentación de etanol, pero su uso depende de la disponibilidad y costo de carbohidratos relativos a disponibilidad y costo del etileno.

Clostridium sporogenes up to 4.15 a) Clostridium indolis Cuadro 2: Especies bacterianas que producen etanol como producto principal Organismosmesofilicos mmol etanol producido por Mmol Glucoss metabolizada Clostridium sporogenes up to 4.15 a) Clostridium indolis (pathogenic) 1.96 a) Clostridium sphenoides 1.8 a) (1.8) b) Clostridium sordelli (pathogenic) 1.7 Zymomonas mobilis 1.9 (syn. Anaerobica) (anaerobe) Zymomonas mobilis Ssp. Pomaceas 1.7 Spirochaeta aurantia 1.5 (0.8) Spirochaeta stenostrepta 0.84 (1.46) Spirochaeta litoralis 1.1 (1.4) Erwinia amylovora 1.2 Leuconostoc mesenteroides 1.1 Streptococcus lactis 1.0 Sarcina ventriculi (syn. Zymosarcina) 1.0 In the presence of high amounts of yeast extract Values in brackets were obtained with resting cells.

La producción de etanol Bacteria vs. Levaduras De acuerdo a P. Gunasekaran (1999), la levadura Saccharomyces cerevisiae y la bacteria facultativa Zymomonas mobilis son los mejores candidatos para producción industrial de alcohol. Z. mobilis posee ventajas sobre S. cerevisiae con respecto a productividad y tolerancia al etanol. Pero las restrcciones en Z. mobilis son: Inhabilidad para convertir carbohidratos complejos como celulosa, hemicelulosa, y almidón a etanol, Produce subproducts como sorbitol, acetoina, glicerol y ácido acético, Formación del polímero extracelular levan.

Según datos de fermentación batch, las concentraciones de azúcar pueden ser hasta de 223 g/l y fermentar a 105 g/L etanol en 70 horas. El porcentaje teórico de rendimiento fué 92%. Mientras en en una fermentación continua usando cultivos mixtos de Z. mobilis y S. cerevisiae, se observó producción de 54.3 g/L de etanol en 3 días.