MASTER INVESTIGACIN EN INGENIERA PARA EL DESARROLLO AGROFORESTAL ALUMNO: Rebeca Dez Antolnez TUTOR: Jess Martn Gil MASTER INVESTIGACIN EN INGENIERA PARA EL DESARROLLO AGROFORESTAL Proyecto Fin de Master PRODUCCIN DE BIOBUTANOL MEDIANTE FERMENTACION ABE A PARTIR DE SUERO LCTEO. (Efecto de suplementar el medio de fermentacin con nutrientes esenciales). Mster en Investigacin para el Desarrollo Agroforestal Proyecto Fin de Mster: Produccin de biobutanol mediante Fermentacin ABE (Acetona Rebeca Dez Antolnez Produccin de biobutanol mediante Fermentacin ABE (AcetonaButanol(Efecto de suplementar el medio de fermentacin Resumen:EstetrabajotienecomoprincipalobjetivofermentacinABEenunprocesonutrientes esenciales como sustrato y laempleandosuerobrutodesproteinizadoreportaronpequeas productividadesyrendimientos. esenciales(extractodelevadura,cistenay fermentacinABE,alcanzandocantidadesde trabajandoconconcentracionesinicialesdelactosade35g/l cuandolaconcentracininicialdelactosaesde productividadde0,14g/lhdebutanolconcluyequesuplementarelsuerobruto cantidad de solventes producidos un 78 % frente al empleo de suero bruto no suplementado. Palabras clave: suero queso, lactosa, nutrientes suplementarios, fermentacin ABE, 1.INTRODUCCIN Losprocesosbiocatalticossepresentaalternativarealparahacerfrentealosnuevosretos socialesdeunasociedadpost-ltimosaos,hasurgidouncrecienteintersenla produccindebiocarburantesybioproductosapartir debiomasasdeorigenresidualaumento de los precios de las recursos fsiles (Naik et al.,2010).Estatendencia,unidaalaumentodela preocupacinsobrelosefectosdelcambioclimtico, lainestabilidadenelsuministrodecombustibles fsiles,elaumentodelcostedelasmateriasprimasy eldesarrollodepolticascadavezmsrestrictivasal usodefuentesenergticasnorenovablesreavivandoelintersenlosprocesosbioqumicos(Pickett et al., 2008). Desdelosaos1980s,hahabidounacontinua bsquedadecarburantessustitutcombustiblesfsilesparasuempleo omezcladosendistintasproporcionesconlos combustiblesfsiles(Sorensen,2008).Enla actualidad,losbiocarburantesmsempleadossonel biodieselyelbioetanol(Jonesetal.,2007).Sin embargo,elbutanolestgenerandomuchointers paraesteuso,debidoalasimportantesventajasque presenta frente a otros solventes (Cascone, 2008). As, elbutanoltieneunmayorcontenidoenergtico, menorvolatilidad,unamenorhigroscopicidady menoscorrosivoqueeletanol,quelohacensuperior aletanolcomobiocarburante(Asimismo,elbutanolesunimportanteproducto qumicoconmltiplesaplicacionesenlaproduccin Mster en Investigacin para el Desarrollo Agroforestal : Produccin de biobutanol mediante Fermentacin ABE (Acetona-Butanol iobutanol mediante Fermentacin ABE (AcetonaButanol-Etanol) a partir de suero lcteosuplementar el medio de fermentacin con nutrientes esencialesEstetrabajotienecomoprincipalobjetivomejorarelrendimientoy enunprocesodiscontinuo,empleandosuerobrutodesproteinizadocomo sustrato y la cepa C. beijerinckii NCIMB 8052, como catalizador. Pruebas preliminares rutodesproteinizadoreportaronpequeasconcentracionesderoductividadesyrendimientos.Lasuplementacindelsustratoconconcentracioneslimitadasdenutrientes ractodelevadura,cistenaysalesminerales)mejorasignificativamentecantidadesdesolventesde7,68g/ldebutanolydetrabajandoconconcentracionesinicialesdelactosade35g/lyde9,07g/ldebutanoly cuandolaconcentracininicialdelactosaesde50g/l.Conunrendimientomximodeproductividadde0,14g/lhdebutanolenlafermentacinABE.Delosdatosexperimentales suplementarelsuerobrutoconbajasconcentracionesdenutrientesesencialesaumentala cantidad de solventes producidos un 78 % frente al empleo de suero bruto no suplementado.suero queso, lactosa, nutrientes suplementarios, fermentacin ABE, biosepresentancomouna alternativarealparahacerfrentealosnuevosretos -petrleo.Durantelos ltimosaos,hasurgidouncrecienteintersenla antesybioproductosapartir biomasasdeorigenresidualdebidoalcontinuo aumento de los precios de las recursos fsiles (Naik et al.,2010).Estatendencia,unidaalaumentodela preocupacinsobrelosefectosdelcambioclimtico, enelsuministrodecombustibles fsiles,elaumentodelcostedelasmateriasprimasy eldesarrollodepolticascadavezmsrestrictivasal usodefuentesenergticasnorenovables,est doelintersenlosprocesosbioqumicos ,hahabidounacontinua bsquedadecarburantessustitutosdelos combustiblesfsilesparasuempleoenformadirecta omezcladosendistintasproporcionesconlos combustiblesfsiles(Sorensen,2008).Enla osbiocarburantesmsempleadossonel biodieselyelbioetanol(Jonesetal.,2007).Sin elbutanolestgenerandomuchointers debidoalasimportantesventajasque presenta frente a otros solventes (Cascone, 2008). As, mayorcontenidoenergtico,una menorhigroscopicidadyes oqueeletanol,quelohacensuperior aletanolcomobiocarburante(Leeetal.,2008). Asimismo,elbutanolesunimportanteproducto ltiplesaplicacionesenlaproduccin desolventes,resinas,plastiBlaschek, 2007). LafermentacinABE(AcetonaescalaindustrialfuemundialmenteproduccindeacetonaybutanoldesdeprincipiosigloXXhastalosaos196biocatalizadorespeciesdelabacteria (JonesyWoods,1986).Apartirdeestemomento,el procesofuesustituidoporprocesospetroqumicos,conunamayorrentabilidadeconmica2008).Entrelosprincipales comprometenlaviabilidadeconmica fermentacinbioqumica petroqumicosdestacan:elelevadocostedelos sustratostradicionalmenteempleados(mazy melazas), la baja concentracdefermentacin(asociadaalaproducto,fundamentalmentealbutanol,losmicroorganismosquecatalizanlafermentacin)(Ezeji et al. 2004), el bajo rendimun rendimiento estequiomtrico mximo para butanol apartirdeglucosade0,41bajaproductividadvolumtricadelproceso,con valorestpicos