Efecto del PH y la Inmovilización de Saccharomyces cerevisiae en el Tratamiento por Fermentación Alcohólica sobre las Características Fisicoquímicas de una Bebida Gaseosa de Descarte

Abstract

En el presente trabajo de investigación se evaluó el efecto del pH y la inmovilización de Saccharomyces cerevisiae en la fermentación alcohólica de los azúcares contenidos en una bebida gaseosa de descarte, para la obtención de bioetanol; así como la remoción de color y la determinación de la Demanda Química de Oxigeno (DQO). Se caracterizó fisicoquímicamente la bebida gaseosa de descarte seleccionada, luego se inmovilizó Saccharomyces cerevisiae en Alginato de calcio por el método de atrapamiento. Para la fermentación alcohólica, una muestra de la bebida gaseosa de descarte fue acondicionada, es decir desgasificada, esterilizada y su pH ajustado a 4 o 5, según el tratamiento; luego depositada en un Biorreactor tipo tanque agitado de 1.4 L configurado según la norma DIN 28131. Cada Biorreactor inoculado con Saccharomyces cerevisiae con y sin inmovilización se mantuvo en condiciones anaeróbicas, temperatura ambiente y agitación lenta (80 rpm) durante 16 horas. La bebida gaseosa de descarte se caracterizó en cuanto a: pH igual a 2.5, 10 ºBrix o azucares disueltos, 15.68 g/L de glucosa por el método del DNS y una concentración de etanol igual a 0.062 g/L por el método enzimático. Se inmovilizo 10 g de Saccharomyces cerevisiae en Alginato de sodio, al 1 y 2%, obteniéndose aproximadamente 250 mL de perlas uniformes de 2 mm de diámetro, de color crema y consistencia blanda a una concentración al 2%. Mientras, se obtuvieron esferas indefinidas a una concentración al 1%. En la caracterización fisicoquímica durante la fermentación alcohólica, el pH descendió paulatinamente en todos los tratamientos hasta un valor promedio igual a 3. El contenido de azucares disueltos o ºBrix, así como la concentración de glucosa disminuyó progresivamente, principalmente en el tratamiento acondicionado a un pH 4 sin inmovilización, hasta aproximadamente 3.1 ºBrix y una concentración de glucosa restante igual a 2.47 g/L. La mayor concentración de bioetanol se produjo en el tratamiento acondicionado a pH 4 sin inmovilización, mientras que el tratamiento acondicionado a pH 5 con inmovilización produjo la menor concentración de bioetanol. Asimismo, se logró la remoción del color de la bebida gaseosa de descarte en un 70.6 % y una reducción de la DQO en un 54 % con el tratamiento acondicionado a pH 4 sin inmovilización. Con base en estos resultados se puede señalar que es posible emplear bebidas gaseosas de descarte como sustrato fermentable para Saccharomyces cerevisiae. Palabras Clave: Bebida gaseosa de descarte, Saccharomyces cerevisiae, pH, inmovilización, azucares reductores, bioetanol, color, DQO.