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Calidad de aceite de piñón mexicano (Jatropha curcas L.) para la producción de biocombustibles en México PDF Imprimir E-mail

Árbol de jatropha y frutos de jatrophaLa demanda de biocombustibles a nivel nacional e internacional se incrementa de manera constante debido a la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en el mundo. Por lo anterior varias instituciones se han concentrado en la búsqueda de nuevas fuentes de energía a partir de especies energéticas. Diversos aceites vegetales son potenciales como materia prima para la producción de biodiesel, pero la calidad del combustible puede ser afectado por las características fisicoquímicas que se encuentran en el aceite.

El biodiesel es un biocombustible derivado de aceites o grasas vegetales o animales, que puede ser usado en forma pura o mezclado con diesel. Existen aceites comestibles, como el de soya, el aceite de colza y el aceite de palma, que se utilizan en otros países para la producción de biodiesel, sin embargo, en México se investiga el uso de aceites vegetales no comestibles con el fin de evitar competencia con la producción de alimentos, por lo que es necesario buscar alternativas de cultivos con alto contenido de aceite para la producción de biodiesel.

Una de las alternativas es el aceite de las semillas de piñón mexicano (Jatropha curcas L.) debido a sus características agronómicas e industriales. Estas semillas poseen alto contenido de lípidos y proteínas, y la harina que se obtiene de la extracción del aceite, puede usarse como alimento para animales, una vez que sea detoxificada si se usa piñón tóxico o bien directamente si se usa piñón mexicano no tóxico (Figura 1).

Avances de Investigación

El estudio realizado sobre la calidad del aceite de piñón mexicano se enmarca en la estrategia de investigación y desarrollo de biocombustibles del INIFAP, que considera como un elemento la caracterización bioquímica de los aceites de especies promisorias para la producción de biodiesel. En este estudio se evaluó el contenido de aceite y proteínas en semillas de 138 variedades de piñón mexicano establecidos en el Banco Nacional de Germoplasma del INIFAP, ubicado en el estado de Chiapas, México, así como la composición de ácidos grasos y propiedades fisicoquímicas.

Los resultados del análisis bioquímico de las semillas de Jatropha curcas L. mostraron valores en el contenido de aceite que variaron entre 23.3 y 59.8% (Figura 2) y valores de contenido de proteínas de 21.5 a 67% (Figura 3).

Gráfica sobre rangos del contenido de aceite Gráfica de rangos del contenido de proteína

Cabe destacar que 12 variedades de las 138 evaluadas, alcanzaron contenidos de aceite superiores al 50 por ciento y se dispone de 40 variedades con valores por arriba de 45 por ciento de aceite lo que permitirá en un futuro la selección de genotipos promisorios para la producción de biodiesel.

Cuadro de propiedades fisicoquímicas del aceite de piñón mexicano

En el Cuadro 1 se resumen las propiedades físicas y químicas del aceite de piñón mexicano que se evaluaron en el Laboratorio de Bioenergía del INIFAP. Las pruebas de estabilidad de oxidación a 110 °C como está establecida en la Norma Europea EN14214, mostraron que el aceite de piñón mexicano puede estar almacenado durante 7 meses a una temperatura de 30°C sin que pierda su calidad, después de ese tiempo el aceite empieza a oxidarse y aparecen olores desagradables, conocidos como enranciamiento disminuyendo así su calidad. Estudios realizados por diversos autores establecen que el porcentaje de ácidos grasos libres presentes en el aceite debe ser inferior al 5%, observamos que los ácidos grasos libres (índice de acidez) presentes en el aceite de piñón mexicano fluctúan entre 2.9 y 3.66%, lo que significa que está en el rango permisible (Cuadro 1). Un aceite menor al 5% de ácidos grasos libres, puede simplificar el proceso de producción de biodiesel (transesterificación), maximizar su eficiencia y rendimiento y reducir las pérdidas en forma de jabones, es decir se obtendrá un biodiesel de calidad.

Gráfica principales ácidos grasos presentes en el aceite de piñón mexicano Los principales ácidos grasos que se encontraron y cuantificaron en el aceite de piñón mexicano fueron ácido oléico que varió de 8.4 a 38.2%, ácido linoléico se obtuvo un rango de 10.2 a 42.3%, ácido palmítico fluctúo en un rango de 3.4 a 12.9%, ácido esteárico varió de 1.2 a 4.8%, acido linolénico se encontró en un rango de 0 a 0.26%, ácido docosadienoico de 2.8 a 29.4%, y ácido lignocérico fluctúo de 0.14 a 8.3%. Investigadores del Programa Nacional de Bioenergía consideran que el aceite de semilla de piñón mexicano (Jatropha curcas L.) puede ser clasificado como aceite oléico-linoléico.

Comparado con otros aceites vegetales el aceite de piñón mexicano presenta un contenido más elevado en oléico superando al aceite de girasol y al aceite de soya en un 81 y 63 % respectivamente, por lo que se considera un aceite de mayor calidad para la producción de biodiesel debido a sus características fisicoquímicas. Con base a los estudios realizados en el INIFAP, el aceite de piñón mexicano contiene aproximadamente el 0.2% de ácido linolénico, en comparación con el aceite de soya que posee 7.8%. De acuerdo a la Norma Europea EN14214, la concentración de ácido linolénico y de los ácidos grasos que contienen más de 4 dobles enlaces en el biodiesel (esteres metílicos) no deben exceder el límite del 12% y 1% respectivamente, valores que no sobrepasan las variedades de piñón estudiadas.

A manera de conclusión se encontró que Jatropha curcas presenta una variación importante en el contenido de aceite, contenido de proteínas y ácidos grasos lo que permitirá la selección de genotipos de alta calidad agroindustrial para la formación de nuevas variedades o su uso como progenitores en el programa de mejoramiento genético del INIFAP. En virtud de la diversidad bioquímica del piñón mexicano, expresada tanto en contenido de aceites como en composición de ácidos grasos, es altamente factible seleccionar materiales genéticos que cumplan con los estándares internacionales de calidad que requieren el aceite y el biodiesel.

Para mayor información: MC. Biaani Beeu Martínez Valencia Investigadora del Programa Nacional de Bioenergía
Teléfono oficina: 962 11 00 271 Correo electrónico: Esta dirección electrónica esta protegida contra spam bots. Necesita activar JavaScript para visualizarla
La presente Nota de Investigación es un resultado del Proyecto "Desarrollo de Tecnologías Sustentables de Producción de Insumos Competitivos para la obtención de Biocombustibles en México" apoyado por el Gobierno Federal a través de la SAGARPA.

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