Fermentación de Etanol (Industrial y Combustible)

EDC tiene una amplia gama de enzimas para descomponer almidones, así como otros polímeros naturales que pueden ser fermentados y convertidos en etanol. Bebidas fermentadas tales como la cerveza y el vino han sido producidas por miles de años a partir de enzimas y levaduras naturales presentes en granos y azúcares. Se cree que la China antigua fue la primera civilización que produjo bebidas alcohólicas destiladas. En los tiempos modernos, el rendimiento de la fermentación y la destilación ha mejorado considerablemente. Desde alrededor de 1960 el uso de enzimas microbianas y levaduras especialmente seleccionadas, ha jugado un papel fundamental en Norteamérica; gracias a ello se han producido grandes volúmenes de etanol a partir de granos para su uso en los mercados de las bebidas e industriales y los combustibles. En Brasil la caña de azúcar, que produce sacarosa, ha sido usada para producir etanol para su mercado de combustibles. En climas más templados es más económico usar almidón, generalmente proveniente del maíz, como materia prima fermentable. Sin embargo, a diferencia de la sacarosa, el almidón debe primero ser descompuesto en azúcares simples fermentables, tales como la maltosa y dextrosa, usando enzimas obtenidas, preferentemente, de fuentes microbianas.

El maíz puede ser simplemente molido, enzimáticamente hidrolizado y luego fermentado como puré. Este es el sistema que requiere de una menor inversión para producir etanol en forma económica para los mercados industriales y de combustibles. Sin embargo, la mayoría del etanol de la fermentación que se destila es producido a partir del almidón de maíz al que se le han removido algunos componentes del grano, tales como el gluten, el germen y la fibra. De cualquier forma el almidón se cuece generalmente bajo presión a 105° C, en presencia de alfa-amilasa termoestable y luego se licua a 90° C. La mezcla dextrinizada es enfriada y sacarificada a 60° C con glucoamilasa o simplemente enfriada a 32° C y simultáneamente se le sacarificada con glucoamilasa y fermentada con alguna levadura. La fermentación toma generalmente de 1 a 3 días. La cerveza fermentada normalmente contiene 18% de etanol antes de ser destilada y procesada hasta una forma casi 100% anhidra.

Algunas compañías investigan hoy en día métodos que eliminen la necesidad de cocinar el grano o almidón antes de la fermentación. Nuevas enzimas que trabajen eficientemente a la temperatura de fermentación ayudarían a la industria del alcohol a mejorar el rendimiento y a reducir aún más los niveles de glicerol y ácidos orgánicos, lo que incrementaría el nivel de etanol.

Los mercados estadounidense y canadiense de etanol combustible han crecido a casi 20 mil millones de litros por año, pero los mercados industriales y de bebidas son mucho más antiguos y más maduros, tanto que han sobrepasado los mil millones de litros anuales. Estos volúmenes de producción de etanol requieren grandes cantidades de alfa amilasa, glucoamilasa y levadura. Entretanto, los productores de enzimas y levaduras se encuentran desarrollando activamente nuevas tecnologías a través de una selección intensiva de cepas y otras técnicas modernas de mejoramiento, por lo que el rendimiento y las propiedades de las enzimas y levaduras mejoran constantemente para beneficio de los productores y consumidores de etanol industrial y combustible.

El etanol es un recurso renovable que posee un alto grado de octanaje y además se quema de forma limpia. Estas características han dado a los productores de etanol un papel significativo en el reemplazo de tetraetil-plomo y el MTBE como mejoradores de octanaje en la gasolina. Las propiedades de quemado limpio del etanol han ayudado a las grandes áreas metropolitanas a mejorar la calidad del aire. También la protección del agua potable se ha convertido en una preocupación, la cual ha permitido al etanol encontrar nuevos mercados como mejorador de octanaje y productos oxígenados en California y el noreste de los Estados Unidos. El crecimiento de la industria del etanol derivado de granos también ha significado un mercado creciente para la agricultura. El uso de etanol como combustible ayuda a conservar las reservas de petróleo, que cada vez son menores, y a extender la capacidad de la industria de la refinación del mismo.

El Departamento de Energía de los Estados Unidos impulsa activamente tanto a la industria como a otros actores a desarrollar la producción de etanol a partir de la fermentación de materias primas históricamente más difíciles, tales como la paja de arroz y la planta del maíz. La celulosa y hemicelulosa presentes en la paja son menos caras que el almidón, pero son mucho más difíciles de almacenar, hidrolizar y fermentar. Los productores de etanol, enzimas y levaduras han hecho suya la tarea de encontrar nuevas formas de hacer negocio en la vasta oportunidad de convertir la celulosa y la hemicelulosa en etanol de modo tan eficiente como el almidón. Si lo logramos, el volumen anual de etanol destilado en Norteamérica podría crecer varias veces.

Enzyme Development Corporation es un proveedor principal de enzimas y levaduras para los productores de etanol combustible en los Estados Unidos y Canadá.

Lista de Artículos para Productores de Etanol Combustible:

Stargen® 001
Mezcla de enzimas que descomponen los gránulos de almidón eficientemente a la temperatura de fermentación en presencia de una levadura activa.

Spezyme® HPA
Alfa amilasa, termoestable y baja en calcio

Spezyme® XTRA
Amilasa alfa, termoestable y baja en calcio

G-Zyme® 480 Ethanol
Mezcla de glucoamilasa y pululanasa.

Fermengen® (y GC 106)
Proteasa fúngica que mejora el rendimiento de etanol.

Spezyme® CP
Celulasa y xilanasa líquidas para procesar trigo.


Stargen®, Spezyme®, G-Zyme®,Fermgen® son marcas registradas de Genencor International

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