Aprovechamiento de Oxalis tuberosa “Oca” para la obtención de bioetanol, como alternativa de sustitución de cultivos ilícitos en clima frío

Abstract

El estudio se realizó a muestras de Oxalis tuberosa Molina “Oca”, un tubérculo cultivado en el corregimiento de Paletará, municipio de Puracé, departamento del Cauca. Este es un cultivo de clima frio que resulta viable para la sustitución de cultivos ilícitos en estas zonas y para el fortalecimiento de las comunidades agrícolas, contribuyendo a la seguridad alimentaria. Se determinó el valor nutricional del tubérculo y la capacidad del almidón para producir bioetanol. El valor nutricional de la Oxalis tuberosa Molina “Oca”, se determinó mediante el análisis proximal de los tubérculos (humedad, proteína, cenizas, fibra, grasa, carbohidratos, pH y grados Brix) clasificándolo como un alimento considerablemente nutritivo. El contenido de almidón se determinó del 6,73%, que posteriormente se sometió a hidrólisis ácida, una muestra de almidón (25 g L-1) con variaciones de concentración de HCl (1, 2 y 3 N), tiempo (2, 4, 8, 12, 16 y 20 días) y temperatura (25, 30 y 35 °C). Se encontró para la hidrólisis en función del almidón no hidrolizado un rango de rendimiento de 2,06-12,70%, con una eficiencia de hidrólisis ácida desde 49,10 hasta 88,45%. Se estandarizó el método espectrofotométrico del ácido 3,5-dinitrosalicílico (DNS) por UV-Vis, para determinar el contenido de azúcares reductores libres provenientes de la hidrólisis ácida del almidón. En cada condición de hidrólisis se determinaron las concentraciones de los azúcares reductores generados después del rompimiento de los enlaces glucosídicos del almidón, encontrando un rango adecuado de 492,00 a 884,46 g de azúcares reductores por kg de almidón. La fermentación de los azúcares reductores se realizó con Saccharomyces cerevisiae, bajo condiciones de concentración de almidón hidrolizado (25, 50 y 75 g L-1), temperatura (25 y 30 °C), tiempo (2, 5 y 8 días) y pH (4,0 y 5,0). Posteriormente se llevó a cabo un proceso de destilación y el etanol generado se determinó por cromatografía de gases con detector FID, la cuantificación de etanol se realizó por el método de patrón interno, sin detectar metanol en estas condiciones. El contenido de etanol para los mejores resultados varía entre 10,54 y 14,56%, la eficiencia del proceso está comprendida entre 73,66 y 101,83%, dependiendo de las condiciones del proceso. La fermentación directa de 500 g L-1 de Oxalis tuberosa Molina “Oca”, produjo un porcentaje de etanol del 6,27% con una eficiencia global de 21,92%. El alto contenido de carbohidratos, en forma de almidones y azúcares encontrados en el tubérculo de Oxalis tuberosa Molina “Oca”, lo convierte en un producto viable para la obtención de bioetanol, pero se requiere mayor investigación para lograr establecer un proceso fermentativo para que la obtención de bioetanol sea rentable.