Evaluación de la eficiencia fermentativa de diversas variedades de sorgo para la producción de etanol carburante

Abstract

La producción de etanol es un proceso que se ha realizado a través de miles de años. Recientemente, con la búsqueda de nuevas fuentes energéticas y el surgimiento del etanol como una de las opciones más viables, ha nacido la necesidad de realizar estudios que permitan la producción en el país de dicha sustancia a partir de nuevas materias primas y no únicamente mediante la fermentación de la melaza obtenida a partir de la caña de azúcar. El sorgo es un cereal de reciente introducción en Costa Rica y hasta el momento su cultivo se ha realizado únicamente a nivel experimental en diversas zonas como Los Chiles, Guanacaste y Parrita. Por su alto contenido de almidón, la facilidad de tecnificación de su cultivo y cosecha por su similitud agronómica con el arroz, así como por los promisorios rendimientos obtenidos a nivel de campo, el sorgo constituye una materia prima excelente para la producción de etanol en el país. Mediante la presente investigación se evaluó el rendimiento fermentativo de 10 variedades distintas de sorgo, determinándose rendimientos de entre 385 y 408 litros de alcohol por tonelada de grano, rendimientos que resultan muy similares a los reportados en otros países donde dicho cereal es utilizado con este propósito. De la misma forma, se determinó un costo de producción por litro de etanol de entre $0,29-$0,38, el cual es ligeramente superior al reportado en Estados Unidos para la producción de etanol a partir de cereales. La principal razón de esto se debe al costo que representa en Costa Rica el empleo de enzimas amilasas importadas para la sacarificación del almidón y la preparación del mosto fermentable. Asimismo, se estableció que las diferencias en contenido de almidón entre las diferentes variedades afecta la eficiencia tanto enzimática como fermentativa, al generar variaciones en el contenido inicial de glucosa en el mosto. De la misma manera, se determinó un posible efecto negativo de los taninos presentes en las variedades de sorgo denominadas como rojas sobre el crecimiento de las levaduras, mostrando estas variedades conteos mucho menores. Finalmente se concluyó que, de las variedades analizadas, si bien todas mostraron buenos rendimientos, cuatro de ellas Cs27, Ámbar, Diamante y H8966 pueden considerarse como óptimas para la producción de etanol, al menos en cuanto a lo que ha fermentación se refiere.

The production of ethanol is a process that has been done since hundreds of years ago. Recently, in the search of new energetic sources, ethanol has emerged as one of the most viable options. For that reason, in our country has born the necessity of studying the production of this substance from new raw material and not only by the fermentation of sugar cane molasses. The sorghum was recently introduced in Costa Rica as a farm crop and has only been cultivated experimentally in Los Chiles, Guanacaste and Parrita. Because of its high content of starch, the easy of its cultivation and the high camp yields obtained, the sorghum constitutes an excellent raw material for the ethanol production in our country. With this investigation it was determined the fermentative yield of ten different varieties of sorghum, obtaining yields between 385-408 liters per ton of grain. These results are very similar to those achieved in other countries, like de United States. In the same way, it was determined that the cost of the production of one liter of ethanol by this method is between $0,29-$0,38. The main component of the costs is the enzymes price, which is very high here in Costa Rica compared to other countries. Also, it was established that the differences between starch content in the different varieties affects the enzymatic and fermentative efficiency, producing variations in the initial content of sugar in the mash. In the same way, it was determined a possible negative effect of the presence of tannins in the red sorghum varieties in the development of yeast, showing very low cellular counts. Finally, it was concluded that of the varieties analyzed in this work, in spite of all varieties show good yields, four of them CS27, Ámbar, Diamante and H8966 can be considered to be very good for the production of ethanol, at least when talking about fermentation.