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Objetivo general:

Obtener del etanol a partir del almidón  de la yuca

Objetivos específicos

·       Investigar los diferentes procesos que se requiere en la elaboración del etanol

·       Realizarla obtención del etanol por medio de una hidrolisis acida

·      Experimentar con diferentes materia primas para obtener un porcentahe del rendimiento

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Hidrólisis enzimática
Definición
Proceso catolizada por enzimas denominadas celulasas, cuyo propósito es la degradación de la celulosa (los autores). El uso del pre-tratamiento como se explicaba anteriormente, facilita el desarrollo de esta etapa. Cabe destacar que en la mayoría de procesos existe un primordial interés por los azúcares provenientes de la celulosa, sin embargo, la tendencia actual es el aprovechamiento integral de la biomasa, y en especial de otros azúcares como las pentosas, provenientes de la hemicelulosa, conllevando al uso de enzimas que actúen

Hemicelulosa Carbohidrato complejo y heterogéneo ya que su estructura posee diferentes polí- meros como pentosas (como xilosa y arabinosa), hexosas (como manosa, glucosa y galactosa), azúcar y ácidos, entrelazadas entre sí glucosídicamente. Muchas de ellas, en la degradación hidrolítica, dan, junto a glucosa, manosa, galactosa, etc (Palacio, 1956). La hemicelulosa sirve de conexión entre la lignina y las fi bras de celulosa y da toda la rigidez a la red de celulosa, hemicelulosa y lignina (Laureano-Pérez et al., 2005). 2.1.3 Lignina

Heteropolímero amorfo que consta de tres diferentes unidades de fenilpropano (pcoumaril, coniferil y sinapil alcohol) que se mantienen unidos por diferentes enlaces. El heteropolímero amorfo no es soluble en agua y ópticamente inactivo; todo esto hace que la degradación de la lignina sea muy complicada
(Fengel y Wegener, 1984)
Hemicelulosa Carbohidrato complejo y heterogéneo ya que su estructura posee diferentes polí- meros como pentosas (como xilosa y arabinosa), hexosas (como manosa, glucosa y galactosa), azúcar y ácidos, entrelazadas entre sí glucosídicamente. Muchas de ellas, en la degradación hidrolítica, dan, junto a glucosa, manosa, galactosa, etc (Palacio, 1956). La hemicelulosa sirve de conexión entre la lignina y las fIbras de celulosa y da toda la rigidez a la red de celulosa, hemicelulosa y lignina (Laureano-Pérez et al., 2005).

Lignina Heteropolímero amorfo que consta de tres diferentes unidades de fenilpropano (pcoumaril, coniferil y sinapil alcohol) que se mantienen unidos por diferentes enlaces. El heteropolímero amorfo no es soluble en agua y ópticamente inactivo; todo esto hace que la degradación de la lignina sea muy complicada (Fengel y Wegener, 1984)

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Sánchez, Ó.J., y Cardona, C.A. (2005). Producción biotecnológica de alcohol carburante I: obtención a partir de diferentes materias primas. Interciencia. 30 (11): 671-678.

Sánchez, O.J., y Cardona, C. (2008). Trends in biotechnological production of fuel ethanol from diff erent feedstocks. Bioresource Technology. 99, 5270–5295.

Cortes, S., Lopez, C., & Chavarriaga, P. (2010). BIOCOMBUSTIBLES Y BIOTECNOLOGÍA: LA YUCA (Manihot esculenta) COMO MODELO DE INVESTIGACIÓN. Acta Biológica Colombiana, 15(1), 3-24.

Riaño, A. M. S. (2010). Producción de bioetanol a partir de subproductos agroindustriales lignocelulósicos. Revista Tumbaga, 1(5).

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1.   Obtención de la materia prima (yuca). La pelamos y la picamos en cuadros pequeños.

2.  Mezclado de la materia prima con agua previo a la obtención del almidón de yuca; para esto licuamos la yuca con el agua.

3.  Luego de obtener una solución de yuca, procedemos a dejar que se separen el residuo y el almidón de yuca con el agua por medio de sedimentación de tres días. Una vez ya obtenida la solución de almidón se pesa. Si deseamos, el bagazo (residuo) lo podemos secar, para reutilizarlo, es decir; podemos hacerlo almidón.

4.  Una vez pesado el almidón, lo colocamos en un vaso de precipitación para saber la cantidad en mililitros a usar, en nuestro caso usamos 100ml de almidón y agua.

5.  Seguidamente realizamos una hidrólisis ácida, en la cual agregamos pequeñas partes de ácido clorhídrico para reducir el pH de la solución a 1.

6.  Pasamos la solución a una botella de vidrio con un tapón de algodón que nos quede bien sellada para meterlo a la autoclave a una temperatura de 121 °C y una presión de 15 Psi. El autoclave tiene dos fases, una líquida y una gaseosa que es usada para realizar una reacción industrial, una cocción con vapor de agua; lo que nos permitirá obtener el producto en un solo estado: líquido.

7.  Enfriamos la mezcla a 40°C. Fermentación de la solución por medio de un aumento del pH a 4.8 agregando pequeñas cantidades de NaOH. Para que el proceso de fermentación se dé usamos levadura y Cloruro de Amonio, para acelerar dicho proceso usamos una fase anaerobia y una aerobia.

La fase Aerobia la realizamos por medio de un agitador y calentador, para mantenerlo a 40 °C acelerando la fermentación. Luego realizamos la fase Anaerobia por medio de una máquina al vacío que nos permitirá eliminar cantidades que de CO2 que posea la mezcla.

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INTRODUCCION

El mundo encara el agotamiento progresivo de sus recursos energéticos basados mayoritariamente en combustibles no renovables según Sánchez Ó. J en el 2005 Al mismo tiempo, el consumo de energía aumenta a ritmos cada vez más crecientes. De otro lado, el consumo global de combustibles genera enormes cantidades de gases contaminantes que son liberados a la atmósfera. Este tipo de contaminación ha causado cambios en el clima del planeta, por lo que se ha convertido en una de las problemáticas que más preocupan a los gobiernos.
Los combustibles obtenidos a partir de materia vegetal, como el etanol y el biodiesel, están tomando importancia en la dinámica energética mundial, gracias principalmente a que son más económicos y menos contaminantes del medio ambiente que los combustibles fósiles. El mercado de biocombustibles ha producido un incremento en las áreas de cultivo tanto de plantas regularmente usadas como materia prima para su obtención como de aquellas con potencial de ser nuevas fuentes de producción, al igual que ha impulsado la investigación básica orientada hacia el incremento en calidad y producción de diferentes cultivos. Las plantas que almacenan cantidades importantes de almidón, azúcares simples o aceites son el blanco principal para la producción de biocombustibles, aunque nuevas tecnologías están permitiendo la utilización de celulosa como materia prima. (Cortes, S., Lopez, C., & Chavarriaga, P. (2010))

El cultivo de yuca (Manihot esculenta) está ampliamente distribuido en toda la zona tropical y es la base alimenticia de cerca del 10% de la población mundial. El alto contenido de almidón en las raíces almacenadoras de la yuca hace de este cultivo una opción para la obtención de etanol. El uso de técnicas de mejoramiento no convencional de variedades de yuca permitirá la generación de plantas más aptas para la industria de biocombustibles. En este artículo de reflexión se revisa el estado actual de los biocombustibles a nivel mundial y nacional, y se comentan los beneficios y retos a afrontar en cuanto a las implicaciones respecto al medio ambiente y la alimentación humana

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El siguiente proyecto se realiza debido a que el bioetanol es un alcohol producido a partir de productos agrícolas como el maíz, sorgo, patatas, trigo, caña de azúcar, e incluso biomasa. Utilizado como combustible, es una fuente de energía ecológica que va ganando adeptos cada año en todo el mundo, sobre todo ante el fin cada vez más cercano del petróleo o el gas natural.

Las ventajas medioambientales y económicas de este combustible renovable son evidentes, puesto que reduce la dependencia de los combustibles fósiles; mejora la combustión del motor, pudiéndose utilizarse teóricamente en todos los vehículos; es fácil de producir y almacenar; y disminuye la contaminación ambiental.

Su uso sigue incrementándose. Brasil es el mayor productor y consumidor mundial de bioetanol como combustible. Desde los años 80, ha desarrollado una extensa industria doméstica, produciendo anualmente unos 15 millones de m³. Por su parte, Estados Unidos también es otro gran consumidor, hasta el punto de que algunas fuentes apuntan a que se convertirá en 2006 en el primer productor mundial. El bioetanol de EEUU se fabrica principalmente con maíz, mientras que el de Brasil se hace con caña de azúcar.

Por su parte, otros países también quieren aumentar la utilización de este combustible ecológico. Japón quiere que el 40% de sus vehículos funcionen con bioetanol, hasta conseguir que en 2030 todos los nuevos vehículos puedan utilizarlo. China ha anunciado la construcción de fábricas de bioetanol a base de mandioca (yuca). En Suecia circulan 30.000 coches llamados flexibles, que mezclan un 85% de bioetanol y un 15% de gasolina.

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OBTENCIÓN DE BIOTENOL A PARTIR DEL ALMIDÓN DE YUCA