Optimización de los parámetros del proceso de fermentación del jugo de caña para obtener bioetanol en la planta piloto de alcohol de la facultad de Ingeniería Química-UNAP

Abstract

La investigación tuvo como propósito determinar los efectos para optimizar los parámetros en el proceso de fermentación del jugo de caña. La Transformación de azúcar en alcohol, está dado por la célula, para poder vivir y multiplicarse, tiene que producir energía, y la fuente de energía son los azucares (carbohidratos). Estos además de servir como fuente de energía, son también los precursores de los aminoácidos, proteínas, polisacáridos y lípidos. Se evaluaron los parámetros de temperatura, pH, concentración de levadura y nutrientes; para lograr la máxima conversión de azúcar fermentecible en etanol, determinándose las condiciones de optimización en parámetros siendo, Temperatura óptima: 29.0 °C; pH: 4.78; Concentración de levadura óptima: 1.0 g/L; Nutrientes (Fosfato de amonio: 3.0 ppm, Sulfato de amonio: 5.5 ppm, Sulfato de Zinc: 3.0 ppm, Sulfato de Manganeso: 1.0 ppm, Sulfato de magnesio: 1.0 ppm); obtenidas en la muestra M2. La técnica que se empleo fue preparar tres muestras. Al evaluar el tiempo de fermentación del jugo de caña para obtener etanol, se determinó que el tiempo promedio óptimo en las tres muestras evaluadas (M1, M2 y M3) fue de 16 horas, siendo la muestra M2 la que presenta mayor rendimiento alcohólico al final del proceso de fermentación, esto debido a la adición de los nutrientes en las concentraciones óptimas, ya que con la ausencia de estos nutrientes en el jugo de caña, la fermentación se extiende por más de 72 horas, a pesar de no variar la temperatura (29.0°C), además de que el pH, se encuentre en el rango óptimo que es de 3.5 a 5.5.

The research was to determine the effects to optimize the parameters in the fermentation process of sugarcane juice. The transformation of sugar into alcohol, is given by the cell to live and multiply, have to produce energy, and the energy source are sugars (carbohydrates). These also serve as a source of energy; they are also the precursors of amino acids, proteins, polysaccharides and lipids. Temperature parameters, pH, yeast concentration and nutrients were evaluated; for maximum conversion fermentecible sugar ethanol, determining the conditions of optimization parameters being, optimum temperature: 29.0 ° C; pH: 4.78; Concentration optimally yeast: 1.0 g / L; Nutrients (ammonium phosphate: 3.0 ppm Ammonium sulfate: 5.5 ppm Zinc sulfate: 3.0 ppm, manganese sulfate: 1.0 ppm, magnesium sulfate: 1.0 ppm); obtained in M2 sample. The technique used was to prepare three samples. To evaluate the fermentation time cane juice for ethanol, it was determined that the optimal average time in the three samples tested (M1, M2 and M3) was 16 hours, with the M2 sample which has a higher alcohol yield at the end the fermentation process, this due to the addition of nutrients in optimal concentrations, because with the absence of these nutrients in the sugarcane juice, fermentation extends for more than 72 hours, despite not vary the temperature ( 29.0 ° C), in addition to the pH, is in the optimum range is 3.5 to 5.5.