Optimización del cocultivo de Aspergillus niger y Saccharomyces cerevisiae para la obtención de etanol a partir de los residuos del procesamiento agroindustrial de la papa (Solanum tuberosum)

Abstract

Se llevó a cabo la caracterización del cocultivo de Aspergillus niger y Saccharomyces cerevisiae para la obtención de etanol a partir de residuos del procesamiento agroindustrial de la papa (Solanum tuberosum). Se utilizó la metodología de superficie de respuesta (MSR) mediante un diseño del compuesto central ortogonal (DCCO), para identificar las mejores condiciones en cuanto a volumen (%) de inóculo de A. niger y de S. cerevisiae, el tiempo para inocular la levadura (h) y la concentración de sustrato (g·l‑1) para la producción de etanol (%p/v). Los resultados obtenidos durante el proceso de fermentación revelaron que el cocultivo degradó 96,2% del almidón en el medio para producir 1,7% p/v de etanol (0,44g etanol/g sustrato), 91,3% del rendimiento teórico máximo. La actividad enzimática en el caldo se incrementó hasta alcanzar un máximo de 39,21UA/ml a las 24h para la amilasa y 2,95UI/ml para la glucoamilasa a las 32h. El análisis de regresión señaló que el parámetro de mayor relevancia fue la concentración de sustrato. Se empleó el análisis Ridge para obtener las siguientes condiciones: concentración inicial del sustrato (79,4g·l‑1), tiempo de inoculación de S. cerevisiae (24h), inóculo de A. niger (6%) e inóculo de S. cerevisiae (10%), con lo que se podría obtener 2,76% p/v de etanol. La comparación del cocultivo en las condiciones optimizadas y sin optimizar señala que en 56h es posible superar en 41% la concentración de etanol producida originalmente.