Washington, DE
May 20, 2009
Agricultural Research Service, USDA
By
Jan
Suszkiw
 With
their sweet, refreshing juices and succulent interior,
watermelons are a favorite summertime treat, especially around
July 4th. But now this Independence Day favorite could become
even more of a patriotic commodity.
Agricultural Research Service
(ARS) studies in Lane, Oklahoma, have shown that simple sugars
in watermelon juice can be made into ethanol. In 2007, growers
harvested four billion pounds of watermelon for fresh and
cut-fruit markets. Around 800 million pounds--or 20 percent of
the total--were left in fields because of external blemishes or
deformities.
Now, instead of being plowed
under, such melons could get an economic "new lease on life" as
ethanol. Normally, this biofuel is produced from cane crops like
corn, sorghum or sugarcane as a cleaner-burning alternative to
gasoline. The watermelon work reflects a national push by ARS to
diversify America's "portfolio" of biofuel crops that can
diminish the reliance on petroleum, especially from foreign
suppliers.
Chemist
Wayne Fish's ethanol studies at the ARS
South Central Agricultural Research Laboratory in Lane
complement ongoing research there to commercially extract
lycopene and citrulline from the crop. Both are valued
nutraceutical compounds thought to promote cardiovascular and
other health benefits.
In publication-pending studies,
Fish showed ethanol can be fermented from the glucose, fructose
and sucrose in waste-stream juices--what's left after lycopene
and citrulline are extracted. Making ethanol offers the
potential benefits of helping to defray sewage treatment costs
associated with nutraceutical extraction, and providing
watermelon growers with a new market for their crop.
On average, a 20-pound
watermelon will yield about 1.4 pounds of sugar from the flesh
and rind, from which about seven-tenths of a pound of ethanol
can be derived. To extract all the possible sugars, Fish is
seeking to degrade the rind with chemical and enzyme treatments.
He's also evaluating different combination of temperatures,
yeasts, antifoaming agents and pH levels to optimize the system.
Lane scientists also are
examining annual ryegrass, sorghum and other crops that could be
rotated with watermelons to furnish processing plants with a
year-round supply of nutraceuticals or ethanol.
ARS is the principal
intramural scientific research agency of the
U.S. Department of Agriculture.
Con sus jugos dulces y
refrescantes e interior suculento, las sandías son un gusto
favorito del verano, especialmente para el Día de la
Independencia de EE.UU. Pero ahora esta favorita podría llegar a
ser un producto aún más patriótico.
Estudios por científicos del
Servicio de Investigación Agrícola (ARS) en Lane, Oklahoma,
han mostrado que los azúcares simples del jugo de sandía pueden
ser convertidos en el etanol. En el año 2007, cultivadores
cosecharon cuatro mil millones de libras de sandía para los
mercados de productos frescos o de fruta recién cortada.
Aproximadamente 800 millones de libras--o el 20 por ciento del
total--se dejaron en los campos a causa de manchas exteriores o
deformidades.
Ahora, en vez de ser aradas
debajo la superficie de los campos, tales sandías podrían tener
una "nueva vida" económica como una materia prima para la
producción del etanol. Normalmente, este biocombustible se
produce de los cultivos de caña tales como el maíz, el sorgo o
la caña de azúcar como una alternativa más limpia a la gasolina.
Los estudios con las sandía reflejan el intento nacional por ARS
para diversificar la “cartera” estadounidense de cultivos de
biocombustible que pueden reducir la dependencia de EE.UU. en el
petróleo, especialmente de fuentes extranjeras.
Los estudios del químico
Wayne Fish en el
Laboratorio Centro-Sur de Investigación Agrícola en Lane
sobre el etanol a base de sandía complementan otras
investigaciones en curso allí para extraer comercialmente el
licopeno y la citrulina del mismo cultivo. Se piensa que los dos
compuestos nutracéuticos ofrezcan beneficios a la salud
cardiovascular y la salud general.
En sus estudios, Fish mostró
que el etanol puede ser producido por fermentación de la
glucosa, fructosa y sacarosa en los jugos residuales después de
que se extraen el licopeno y la citrulina. La producción del
etanol ofrece los beneficios potenciales de ayudar a subvenir
los costes de tratamiento de las aguas residuales asociadas con
la extracción de los compuestos nutracéuticos, y proveerles a
los cultivadores de sandía un nuevo mercado para su cultivo.
Por término promedio, una
sandía de 20 libras de peso podría producir aproximadamente 1,4
libras de azúcar de la carne y la corteza–una cantidad que
podría producir aproximadamente siete décimos de una libra de
etanol. Para extraer todas las azúcares posibles, Fish está
tratando de degradar la corteza con tratamientos químicos y
enzimáticos. Él también está evaluando diferentes combinaciones
de temperaturas, levaduras, agentes antiespumantes, y niveles de
pH para optimizar el sistema.
Los científicos en Lane también
están estudiando la ballica anual, el sorgo y otros cultivos que
podrían ser alternados con las sandías para proveer a las
plantas de procesamiento una reserva de materias primas por todo
el año para la producción de compuestos nutracéuticos o el
etanol.
ARS es la agencia principal
de investigaciones científicas del
Departamento de Agricultura de EE.UU. |
