PRACTICA INTEGRAL DE CURSO Laboratorio de Operaciones Básicas de Ingeniería
Obtención de Bioetanol a Partir de Cáscaras de Naranja (Citrus sinensis L.) Caros Andr!s A"are# Soarte a$ Nat%aia Andrea Arias R&bio b$ Andr!s 'eipe Corra L(pe#c$ Caros Andr!s Riape L(pe#d$ Gi"er Rosero C%aso) e$ L&is Enri*&e +&i,ano Cer*&era- $ L&isa 'ernanda .ia-ara Sando"ag$ Caros Aberto Re)es Aegria %$ Car/en Edit% Urresti 0aa/a i1 Uni"ersidad Naciona de Coo/bia$ 'ac&tad de Ingeniería ) Ad/inistraci(n$ Ingeniería Agroind&stria1
Resumen E ob,eti"o de este traba,o -&e obtener bioetano a partir de cáscaras de naran,a 2 Citrus sinensis 31 Por /edio de &n pretrata/iento -ísico se red&,o e ta/a4o de as /&estras )$ a re/oci(n de ignina se reai#( con %idr(5ido de sodio ) s&-ato de cacio1 La %idr(isis ácida se e"( a cabo con ácido s&-6rico a 78 a 9::;C ) 97 psi para obtener &n ,arabe a#&carado1 Se deter/in( e contenido de a#6cares red&ctores de ,arabe antes ) desp&!s de a -er/en -er/entac taci(n i(n11 Este Este ,arabe ,arabe -&e -er/enta -er/entado do con Saccharomyces cerevisiae en &n reactor /&tiprop(sito con agitaci(n1 E etano obtenido -&e separado por dobe destiaci(n -as%1 Se deter/in( e contenido de etano por picno/etría ) se encontr( -ina/ente *&e con as cáscaras de naran,a se p&do obtener :$77: itros de etano por cada <:$=7 >g de resid&os de cáscara de naran,a$ con &n porcenta,e de aco%o de ?98 en a /e#ca -ina$ ) &n rendi/iento de rendi/iento de <:$@8 en a destiaci(n1
Palabras Clave: Etano$ bio/asa ignoce&(sica$ cáscaras de naran,a$ %idr(isis ácida1 Abstract T%e ob,ecti"e o- t%is or as to obtain et%ano -ro/ orange pee 2Citr&s sinensis3 1 T%ro&g% a p%)sica pretreat/ent$ t%e sa/pe si#e as red&ced and t%e re/o"a o- ignin as per-or/ed it% sodi&/ %)dro5ide and caci&/ s&-ate1 Acid %)dro)sis as carried o&t it% 78 s&-&ric acid at 9:: ; C and 97 psi to obtain a s&gar s)r&p1 T%e red&cing s&gar content o- t%e s)r&p be-ore and a-ter -er/entation as deter/ined1 T%is s)r&p as -er/ented it% Sacc%aro/)ces cere"isiae into a /&tip&rpose reactor it% stirring1 T%e et%ano et%ano obtain obtained ed as separa separated ted b) -as% -as% disti distiat ation ion tice1 tice1 T%e T%e et%ano et%ano conten contentt as deter/ined b) p)cno/etr) and -ina) -o&nd t%at orange pees co&d obtain et%ano aco%o represented a percentage o- ?98 in t%e -ina /i5t&re$ it% a -ina )ied o- <:1@ 81
Ke!ords: Et%ano $ ignoce&osic bio/ass $ orange pee$ acid %)dro)sis1 ". #N$RO%&CC#'N #N$RO%&CC#'N Petr(eo$ gas nat&ra ) s&s deri"ados representan e 778 de cons&/o /&ndia de ener energí gía1 a1 Son esos esos co/b co/b&s &stitib bes es os os *&e *&e per/ per/ititen en a e5is e5iste tenc ncia ia de os os /edi /edios os de transp transport orte e *&e tene/o tene/oss %o)$ %o)$ así co/o co/o gran gran parte parte de as acti"i acti"idad dades es ind&st ind&stria riaes es11 La/ent La/entab abe/e e/ente nte$$ os co/b&s co/b&stib tibes es -(sie -(sies$ s$ son reser" reser"as as -inita -initas$ s$ a seg&ri seg&ridad dad de abasteci/iento es probe/ática para /&c%os países *&e os i/portan ) s& &so es a principa -&ente de os gases *&e están pro"ocando ca/bios ci/áticos ) e caenta/iento
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goba1 Por tanto$ es necesario encontrar s&stit&tos para esos co/b&stibes1 Nada /ás raciona *&e prod&ciros en base a /ateria orgánica reno"abe 2bio/asa3$ a partir de a c&a en &n pasado distante$ a nat&rae#a prod&,o os co/b&stibes -(sies *&e &tii#a/os en a act&aidad12 BNDES$ =::13 Toda prod&cci(n se basa en a trans-or/aci(n de /aterias pri/as *&e e5traídas de /edio nat&ra son tras-or/adas en prod&ctos 6ties para e cons&/o %&/ano$ dando &gar a s&bprod&ctos o resid&os *&e entran de n&e"o a /edio$ a ser desec%ados por e %o/bre1 E inter!s /&ndia por e desarroo de os bioco/b&stibes se e/pe#( a incre/entar %acia /ediados de a pasada d!cada$ en e /arco de a preoc&paci(n para e desarroo de -&entes n&e"as ) /ás i/pias de energía$ *&e per/itan a"an#ar en a s&peraci(n de paradig/a energ!tico act&a1 En ese escenario destaca e Brasi$ c&)o progra/a de bioetano de ca4a de a#6car para s&stit&ir a gasoina se está adoptando en otros países prod&ctores co/o Coo/bia$ .ene#&ea$ 0o#a/bi*&e e isas 0a&ricio1 2BNDES$ =::13 La prod&cci(n de bioco/b&stibes a base de /aterias pri/as "egetaes se p&ede e-ect&ar por /edio /edio de distin distintas tas r&tas r&tas tecno tecno(gi (gicas cas11 Los co/b&s co/b&stib tibes es prod&c prod&cido idoss a partir partir de /aterias pri/as *&e no son -&entes ai/enticias$ para o c&a se &tii#an tecnoogías *&e toda"ía están en etapas de in"estigaci(n ) desarroo ) con costos de prod&cci(n a6n /&) ee"ados1 Los co/b&stibes de seg&nda generaci(n serán &na aternati"a /&) e-ecti"a para ree/pa#ar a os co/b&stibes -(sies sin &tii#ar c&ti"os ai/enticios1 A)&darán a co/batir &n probe/a *&e nos inc&/be ) preoc&pa a todos$ co/o es e caenta/iento goba1 2EIA =::31 Entre os co/b&stibes í*&idos destacan e etano ) e biodiese$ /ediante as r&tas bio(gicas$ e bioetano se p&ede prod&cir a base de c&a*&ier bio/asa *&e contenga cantidades signi-icati"as de a/idones o a#6cares$ e a/id(n se con"ierte en a#6cares /edian /ediante te &n proces proceso o en#i/á en#i/átic tico o a atas atas te/per te/perat& at&ras ras11 En ese caso$ caso$ os a#6car a#6cares es ibera iberados dos son -er/en -er/entad tados os con e"ad& e"ad&ras ras$$ ) e í*&id í*&ido o -er/en -er/entad tado o res&t res&tant ante e s&-re s&-re destiaci(n para a p&ri-icaci(n de bioetano1 Los /ercados de etano se enc&entran encabe#ados por Estados Unidos de A/!rica$ Brasi )$ en /enor /edida$ a Uni(n E&ropea 2OCDE'AO 2=:9<331 Coo/bia c&enta con <= departa/entos *&e co/prenden 919:9 /&nicipios os c&aes generan cerca de =71:@ toneadas /!tricas diarias de resid&os s(idos do/!sticos La S&perintendencia de Ser"icios P6bicos Do/iciiarios 2SSPD3 deter/in( *&e a generaci(n de estos resid&os está distrib&ida de a sig&iente /aneraF e :1@8 29:1:<9 tdía3 de "o&/en tota de resid&os prod&cido a ni"e naciona$ corresponde a as c&atro grandes ci&dades de país$ Bogotá D1C$ seg&ido de Cai$ 0edeín ) Barran*&ia1 E 918 de tota naciona naciona 21?@: tdía3 es generado generado en = ci&dades capitaes capitaes ) e :178 29:197? tdía3 es generado en os 91:?@ /&nicipios restantes1 20ar&anda$ =::@31 La prod&cci(n perHcápita de país en grandes ci&dades co/o Bogotá se tiene &n "aor /edio de :1@7 g%abdía$ g%abdía$ en ci&dades ci&dades inter/edias inter/edias de :19 g%abdía g%abdía ) en pobaciones pobaciones pe*&e4as :1<9 g%abdía1 20ar&anda$ =::@31 Co/o Co/o indica indica Torres$ rres$ 2=:9=3 2=:9=3 en di-ere di-erente ntess /&nici /&nicipio pioss de depart departa/e a/ento nto de .ae ae de Ca&ca$ se obser"a e predo/inio de os biorresid&os 2resid&os de co/ida ) ,ardín3 abarca ente ente 79H 79H ? 8 peso peso$$ e"a e"a&a &ado doss por por co/p co/pos osic ici( i(n n -ísi -ísica ca entr entre e resi resid& d&os os de co/i co/ida da$$
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goba1 Por tanto$ es necesario encontrar s&stit&tos para esos co/b&stibes1 Nada /ás raciona *&e prod&ciros en base a /ateria orgánica reno"abe 2bio/asa3$ a partir de a c&a en &n pasado distante$ a nat&rae#a prod&,o os co/b&stibes -(sies *&e &tii#a/os en a act&aidad12 BNDES$ =::13 Toda prod&cci(n se basa en a trans-or/aci(n de /aterias pri/as *&e e5traídas de /edio nat&ra son tras-or/adas en prod&ctos 6ties para e cons&/o %&/ano$ dando &gar a s&bprod&ctos o resid&os *&e entran de n&e"o a /edio$ a ser desec%ados por e %o/bre1 E inter!s /&ndia por e desarroo de os bioco/b&stibes se e/pe#( a incre/entar %acia /ediados de a pasada d!cada$ en e /arco de a preoc&paci(n para e desarroo de -&entes n&e"as ) /ás i/pias de energía$ *&e per/itan a"an#ar en a s&peraci(n de paradig/a energ!tico act&a1 En ese escenario destaca e Brasi$ c&)o progra/a de bioetano de ca4a de a#6car para s&stit&ir a gasoina se está adoptando en otros países prod&ctores co/o Coo/bia$ .ene#&ea$ 0o#a/bi*&e e isas 0a&ricio1 2BNDES$ =::13 La prod&cci(n de bioco/b&stibes a base de /aterias pri/as "egetaes se p&ede e-ect&ar por /edio /edio de distin distintas tas r&tas r&tas tecno tecno(gi (gicas cas11 Los co/b&s co/b&stib tibes es prod&c prod&cido idoss a partir partir de /aterias pri/as *&e no son -&entes ai/enticias$ para o c&a se &tii#an tecnoogías *&e toda"ía están en etapas de in"estigaci(n ) desarroo ) con costos de prod&cci(n a6n /&) ee"ados1 Los co/b&stibes de seg&nda generaci(n serán &na aternati"a /&) e-ecti"a para ree/pa#ar a os co/b&stibes -(sies sin &tii#ar c&ti"os ai/enticios1 A)&darán a co/batir &n probe/a *&e nos inc&/be ) preoc&pa a todos$ co/o es e caenta/iento goba1 2EIA =::31 Entre os co/b&stibes í*&idos destacan e etano ) e biodiese$ /ediante as r&tas bio(gicas$ e bioetano se p&ede prod&cir a base de c&a*&ier bio/asa *&e contenga cantidades signi-icati"as de a/idones o a#6cares$ e a/id(n se con"ierte en a#6cares /edian /ediante te &n proces proceso o en#i/á en#i/átic tico o a atas atas te/per te/perat& at&ras ras11 En ese caso$ caso$ os a#6car a#6cares es ibera iberados dos son -er/en -er/entad tados os con e"ad& e"ad&ras ras$$ ) e í*&id í*&ido o -er/en -er/entad tado o res&t res&tant ante e s&-re s&-re destiaci(n para a p&ri-icaci(n de bioetano1 Los /ercados de etano se enc&entran encabe#ados por Estados Unidos de A/!rica$ Brasi )$ en /enor /edida$ a Uni(n E&ropea 2OCDE'AO 2=:9<331 Coo/bia c&enta con <= departa/entos *&e co/prenden 919:9 /&nicipios os c&aes generan cerca de =71:@ toneadas /!tricas diarias de resid&os s(idos do/!sticos La S&perintendencia de Ser"icios P6bicos Do/iciiarios 2SSPD3 deter/in( *&e a generaci(n de estos resid&os está distrib&ida de a sig&iente /aneraF e :1@8 29:1:<9 tdía3 de "o&/en tota de resid&os prod&cido a ni"e naciona$ corresponde a as c&atro grandes ci&dades de país$ Bogotá D1C$ seg&ido de Cai$ 0edeín ) Barran*&ia1 E 918 de tota naciona naciona 21?@: tdía3 es generado generado en = ci&dades capitaes capitaes ) e :178 29:197? tdía3 es generado en os 91:?@ /&nicipios restantes1 20ar&anda$ =::@31 La prod&cci(n perHcápita de país en grandes ci&dades co/o Bogotá se tiene &n "aor /edio de :1@7 g%abdía$ g%abdía$ en ci&dades ci&dades inter/edias inter/edias de :19 g%abdía g%abdía ) en pobaciones pobaciones pe*&e4as :1<9 g%abdía1 20ar&anda$ =::@31 Co/o Co/o indica indica Torres$ rres$ 2=:9=3 2=:9=3 en di-ere di-erente ntess /&nici /&nicipio pioss de depart departa/e a/ento nto de .ae ae de Ca&ca$ se obser"a e predo/inio de os biorresid&os 2resid&os de co/ida ) ,ardín3 abarca ente ente 79H 79H ? 8 peso peso$$ e"a e"a&a &ado doss por por co/p co/pos osic ici( i(n n -ísi -ísica ca entr entre e resi resid& d&os os de co/i co/ida da$$
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%igi!n %igi!nico icos$ s$ pape$ pape$ cart(n cart(n$$ pásti pástico co "idrio "idrio$$ te5ti te5ti$$ /adera /adera$$ ,ardín ,ardín$$ cerá/i cerá/ica ca ) otros1 otros1 De ac&erdo a a descripci(n de origen de resid&os residencia$ co/ercia e ind&stria1 Co/o o /enciona R&eda ) errera$ as cascaras de resid&os$ a ig&a *&e todos os /ateri /ateriae aess ignoc ignoce& e&(si (sicos cos$$ se co/pon co/ponen en de ce&o ce&osa$ sa$ %e/ice %e/ice& &osa osa ) ignin ignina a co/o co/o principaes poí/eros nat&raes1 Los -r&tos cítricos$ ade/ás de os carbo%idratos si/pes 2-r& 2-r&ct ct&o &osa sa$$ saca sacaros rosa a ) g&c g&cos osa3 a3 ta/b ta/bi! i!n n cont contie ienen nen poi poisa sacá cári rido doss no a/i a/iác áceo eoss co/6n/ente conocidos co/o -ibra diet!tica1 La ce&osa$ %e/ice&osa ) ignina está presente en &n =7 a <:8 Ce&osaF +&í/ica/ente se de-ine co/o &n %o/opoi/ero de a DHg&cosa1 Los resid&os de -r&tas se consideran co/o &no de os co/p&estos bio(gicos de nat&rae#a poi/!rica /ás ab&ndante en a nat&rae#a1 Las -ibras de ce&osa presentan dos regiones$ a regi(n a/or-a ) a regi(n cristaina1 La di-erenciaci(n de a ce&osa en estas dos regiones per/ite reconocer a necesidad de reai#ar &n pretrata/iento a estos desec%os con e ob,eti"o de desestabii#ar a regi(n cristaina ) ograr /a)or grado de %idroisis1 e/ice&osaF es &n poisacárido no ce&(sico$ genera/ente so&be en ag&a$ so&be en áca ácaii$$ ) /ás /ás -áci -áci/ /en ente te %idr %idro oi# i#ab abe e en &n ácid ácido1 o1 La si/p si/piici cida dad d *&e *&e pres presen enta ta a %e/ice&osa a ata*&e *&í/ico con respecto a a ce&osa$ a con"ierte en &n -actor de inter!s para a %idr(isis1 LigninaF es e co/ponente de nat&rae#a no poisacárida /ás ab&ndante en as paredes ce&ares "egetaes1 Está -or/ada por a e5tracci(n irre"ersibe de ag&a de os a#6cares$ creando creando co/p&e co/p&esto stoss aro/át aro/ático icos1 s1 La ignin ignina a tiene tiene &na /arcab /arcabe e tenden tendencia cia a s&-rir s&-rir reacciones de a&tocondensaci(n *&e di-ic&tan s& aisa/iento sin presentar ag6n ca/bio1 Por tanto a ignina no es &n /ateria de inter!s para a prod&cci(n de a#6cares$ por o c&a es idea$ retirara /ediante a apicaci(n de pretrata/iento de os resid&os orgánicos1 2R&eda J errera$ =::?31 La co/posici(n de os poí/eros presentes en a cascara de naran,a dependen de as condiciones ci/áticas ) de terreno donde se %a)an generado$ a iterat&ra reporta &na co/posici(n pro/edio en porcenta,e peso a peso de ignina de =:1?<$ %e/ice&osa 9:1? ) de ignina de =1?=8 2Sánc%e#$ et aK =:9:31 La %idr %idr(i (isi siss ácida ácida$$ es &n proc proces eso o *&í/ *&í/ic ico o *&e *&e e/p e/pea ea cata cataii#a #ado dore ress ácid ácidos os para para transtrans-or/ or/ar ar as cadena cadenass de poisa poisacár cárido idoss *&e -or/an -or/an a bio/as bio/asa a 2%e/ic 2%e/ice& e&os osa a ) ce&osa3 en s&s /on(/eros ee/entaes1 Este tipo de %idr(isis &tii#a di-erentes cases de ácidos$ siendo /ás &sados a ni"e ind&stria os ácidos cor%ídrico ) s&-6rico$ se e/pea e/pean n ácidos ácidos concen concentra trados dos 29:H<: 29:H<:83$ 83$ a ba,as ba,as te/per te/perat& at&ras ras 29:H9 29:H9@: @:C3 C3 ) /a)or /a)or d&raci(nK ) os *&e &tii#an ácidos di&idos 29H783$ a te/perat&ras %asta de =:C$ ) /enor tie/po de reacci(n1 2Sánc%e#$ et al 1 =:9:31 Las e"ad&ras e/peadas en a -er/entaci(n$ a&n*&e /ás entas en a e,ec&ci(n de proceso de -er/entaci(n$ son os /icroorganis/os de /a)or &so en a prod&cci(n de etano$ debido a s& prod&cti"idad$ ba,a prod&cci(n de in%ibidores ) -aciidad de separaci(n desp&!s de a -er/entaci(n1 En dic%os procesos se e/pean e"ad&ras de os g!neros Candida Candida (seudotr (seudotropic opicalis alis), ), Saccharo Saccharomyce myces s (ceresvi (ceresviceae ceae,, ellipsoi ellipsoideu deus, s, anamens anamensisi, isi, carlsbergensis) y Kluyveromyces marxianus y fragilis $ *&e ade/ás de atas e-iciencias$ son capaces de traba,ar a te/perat&ras s&periores a os :;C1 2Sanc%e#$ et al 1 =:9:31
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E ob,eti"o de a práctica integra es obtener bioetano a partir de resid&os de cáscara naran,a e identi-icar a cantidad de a#&cares totaes para obtener &na so&ci(n rica en etano a partir de a so&ci(n e5traída de a -er/entaci(n ) -ina/ente deter/inar e rendi/iento de obtenci(n de bioetano a partir de resid&os de cáscara de naran,a1
. OB*$#+O, ." OB*$#+O -*N*RA Obtener bioetano a partir de resid&os de cáscara naran,a 2 Citrus sinensis L.) /ediante %idroisis acidad$ -er/entaci(n ) destiaci(n1
. OB*$#+O, *,P*C/0#CO, •
•
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Caracteri#ar ag&nos aspectos de /ateria bio(gico co/o %&/edad$ /ateria seca ) ta/a4o (pti/o de partíc&a1 Dete Deter/ r/in inar ar os os a#6c a#6car ares es red& red&ct ctor ores es en e ,ara ,arabe be ante antess ) desp desp&! &!ss de a -er/entaci(n$ co/o ta/bi!n e a&/ento en os grados de aco%o ) dis/in&ci(n de Bri5 d&rante e proceso de -er/entaci(n1 Deter/inar e rendi/iento de proceso ) os grados de aco%o -ina1
1. 2ateriales 23todos 1." 2aterial bioló4ico Los resid&os de naran,a 2 Citrus sinensis L 13 son s&/inistrados por &n estabeci/iento in-or/a &bicado en Pa/ira$ .ae de Ca&ca$ en donde se prod&ce ,&go de naran,aK a e"ad&ra para e proceso -er/entati"o será e"ad&ra acti"a co/ercia 2 Saccharomyces cerevisiae 31
1. 2ateriales e5ui6os H 0oino de /artios H A&toca"e H Potenci(/etro H M&ego de ta/ices T)er T)er H Baan#a digita H Baan#a anaítica H Baan#a de %&/edad H Probeta de 9:: /$ 9::: / H Reactor /&tiprop(sito H Lona para ta/i#ado H Re-ract(/etro H Secador con"ecti"o de bande,as H Bades pásticos de 9= itros H G&antes de carna#a H Ter/(/etro H Cron(/etro
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H Unidad de destiaci(n pioto H Aco%oí/etro
1.1 Reactivos H idr(5ido de sodio 2NaO3 :$9N ) 7N H S&-ato de cacio 2CaSO 3 H cido s&-6rico 2 =SO3 a 78 H cido <$7HDinitro saicíico 2DNS3 H 'os-ato de a/onio 2N 3
1.7 Acondicionamiento del material 1.7." Rece6ción Para a recepci(n de os resid&os de naran,a 2cáscaras de naran,a3 se considera s& estado de /ad&re# -isio(gica -isio(gica estabecida estabecida por s& coor a/ario$ de apariencia apariencia sana ) en b&en estado1
1.7. ,elección Se seeccionarán os resid&os *&e presenten as /e,ores condiciones re*&eridas para e desarroo co/oF b&en estado sin presencia de gopes ) ibres de c&a*&ier partíc&a e5tra4a1
1.7.1 avado Una "e# *&e se seeccionan as cáscaras de naran,a se a"arán con ag&a$ con e -in de ei/inar c&a*&ier conta/inante ad%erido a as /is/as1
1.7.7 Reducción de tama8o Las cáscaras de naran,a son red&cidas a &n ta/a4o /enor &sando c&c%ios ) tabas1
1.9 Caracteriación del material 1.9." 2ateria seca ;umedad Para e contenido de /ateria seca ) de %&/edad e /ateria bio(gico se sec( a 7C en &n secador con"ecti"o de bande,as d&rante < %oras ) se aco/pa4( e proceso con &na baan#a de %&/edad1
1.< 2olienda $amiado Las cáscaras cáscaras de naran,a naran,a desp&!s de secadas secadas -&eron so/etidas so/etidas a /oienda /oienda en e /oino de 0atios de a Uni"ersidad Naciona de Coo/bia H sede Pa/ira1
1.= %esli4ni>icación
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0e,ía Girado et al, 2=::3$ aconse,a reai#ar e proceso de degradaci(n de ignina para poder obtener a ce&osa1 abiendo red&cido as cáscaras de ta/a4o se reai#a e /!todo básico de ei/inaci(n de ignina$ reportado por o)os ) P!re# 2=::73$ s&/ergiendo a cáscara /oida en &na so&ci(n de NaO :19NF a os 97 /in&tos se adicion( s&-ato de cacio ) se de,( en reposo por < %oras$ se separ( e /ateria partic&ado de a so&ci(n por /edio de &na ona1
1.? @idrólisis La %idr(isis ácida se e"( a cabo adicionando 7: / de ácido s&-6rico a 78 por cada 9:: gra/os de /ateria$ a &na te/perat&ra de 9::;C ) 97 psi$ d&rante 97 /in&tos$ co/o o reporta S&n J C%eng 2=::=31 L&ego os ,arabes obtenidos se separaron de os co/ponentes *&e se precipitan$ por ta/i#ado1 Se deter/ina e contenido de a#6cares en os ,arabes obtenidos1
1. Cuanti>icación de acares reductores E contenido de a#&cares red&ctores en e ,arabe de cáscara de naran,a se deter/in( seg6n e /!todo 0ILLER$ G1 29@7@31 Se pesan :$7 g de ácido <$7 dinitrosaicíico$ 97 g de tartrato de NaH> ) :$ g de NaO1 Se dis&e"e e NaO en =: / de ag&a ) se a4ade en agitaci(n e tartrato de NaH> enta/ente1 Se co/peta con ag&a %asta : / ) se co/ien#a a a4adir enta/ente e ácido <$7 H dinitrosaicíico1 Se de,a en agitaci(n$ a /e#ca se a-ora a 7: / con ag&a destiada ) se -itra1 Se a/acena a ;C en -rascos á/bar1 La concentraci(n de a#6cares red&ctores se deter/ina &tii#ando &na c&r"a de caibraci(n de absorbancia en -&nci(n de concentraci(n1 Para obtener esta c&r"a se prepararon so&ciones de =::H9::: /gL$ &tii#ando g&cosa co/o estándar1 Se to/a :$7 / de as di-erentes so&ciones ) :$7 / de reacti"o DNS ) se depositan en &n ba(n a-orado de 9: /$ se /e#ca ) se pone a ba4o /aría a 9::;C por 7 /in e in/ediata/ente c&/pido e tie/po se detiene a reacci(n poniendo os baones en ag&a -ría1 Se e)( a absorbancia de cada &na de eas en &n espectro-ot(/etro 2SI0ADU U.H9::3 a &na ongit&d de onda 7: n/1
1." 0ermentación Desp&!s de a %idr(isis$ se a,&st( e p a $7 7$: con NaO 7N ) co/o n&trientes se &tii#a :$=78 p" de -os-ato de a/onio 2N 3
1."" %estilación E prod&cto obtenido se separ( &tii#ando &na destiaci(n -as% en a panta pioto de Laboratorio de Operaciones Unitarias de a Uni"ersidad Naciona de Coo/bia Sede Pa/ira1 Esta operaci(n consiste en separar dos co/ponentes de &na /e#ca i*&ida$ basada en e p&nto de eb&ici(n1 La &nidad opera "apori#ando &na porci(n de í*&ido de
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-or/a instantánea e c&a es condensado sin *&e e5ista re-&,o en a torre de destiaci(n1 Toda a operaci(n de destiaci(n se reai#( a = psi ) 9:=;C para a pri/era parte ) 9psi ) 9:9;C para a seg&nda parte1 La pri/era parte consisti( en destiar a /e#ca inicia obtenida desp&!s de a -er/entaci(n ) a seg&nda parte consisti( en destiar a /e#ca res&tante de a pri/era destiaci(n con e -in de a&/entar a concentraci(n de aco%o en a /e#ca1
1." %eterminación de 4rados de alco;ol Los grados de aco%o se deter/inaron /ediante picno/etría ) aco%oi/etría1 E porcenta,e de aco%o obtenido se deter/in( a partir de /!todo de picn(/etro1 La densidad encontrada a partir de picn(/etro se co/par( con a taba Properties o- a*&eo&s et%ano so&tions encontrada en e ibro LangeQs andboo o- C%e/istr)$ 9:t% ed$ en a c&a se co/para e porcenta,e de aco%o ) a te/perat&ra de /edio contra a densidad reportada por e picn(/etro
7. Resultados %iscusiones Tabla ! Cantidad de c"scaras de naran#a y humedad obtenidos despu$s de operaciones de %condicionamiento
O6eración Recepci(n Seecci(n ) Troceado Secado 0oienda ) Ta/i#ado
Cantidad(K4) <:$7: <:$=7 @$=: @$:7:
D @umedad <$ <$ $<
Con respecto a a %&/edad inicia de as cascaras de naran,a estas presentaron &n "aor de <$8 cercano a "aor deter/inado por 2Te,eda et al., =:9:3 *&e reporto &n porcenta,e de %&/edad de as cascaras de naran,a de ?@$<78K ig&a/ente est&dios reai#ados por Bo&ro&-a et a$ =:97K Lag%aHBena/ro&c%e et a$ =:9
a//o&n$ =:9=$ reportan %&/edades para cascaras de naran,a -rescas de 7@$ ?$ 9 ) 8 respecti"a/ente$ por o c&a se p&ede obser"ar *&e e contenido de %&/edad inicia de /ateria bio(gico se enc&entra dentro de rango de %&/edad reportada en anteriores est&dios1 Por otro ado se p&ede considerar &n poco ata a %&/edad desp&!s de secado a 7C d&rante < %oras$ e /ateria bio(gico acan#( &na %&/edad de 8$ *&e es s&perior a a reportada por ang et a$ =:97 de 7$<8 desp&!s de = %oras de secado a 7: ;C$ es decir si se desea acan#ar &na %&/edad /enor en &n /enor tie/po$ para e"ar a /oienda$ debería &sarse &na te/perat&ra /ás ata en e %orno desecador1 Sin e/bargo$ Santi et al, =:9$ traba,aron con resid&os de cascara de naran,a en po"o secado en %ornos rotatorios a :; C e c&a acan#o &na %&/edad de ?$@=8$ *&e es apro5i/ada a a acan#ada por e presente est&dio$ &tii#ando secado a 7 ;C1 Desp&!s de /oienda ) ta/i#ado$ se obser"a &n a&/ento en a %&/edad de po"o seco de cascara de naran,a$ o c&a se debe probabe/ente a contacto de po"o con as condiciones a/bientaes d&rante s& /anip&aci(n en esta operaci(n$ p&esto *&e en condiciones a/bientaes de ata %&/edad se p&eden a-ectar a as propiedades -ísicas ) *&í/icas de os /ateriaes en
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po"o co/o por e,e/po$ &n a&/ento en e contenido de %&/edad$ especia/ente a contenidos de %&/edad por enci/a de 7812>arde et a$ =:973 La cantidad tota de /ateria bio(gico para designi-icar es de @$:7 >g$ se &tii#( 9=g de NaO ) 7$=7 Litros de Ag&a para preparar a so&ci(n de NaO :19N$ en a c&a son s&/ergidos os s(idos /oidos ) ta/i#ados1 Desp&!s de 97 /in&tos se agregaron 9$g de s&-ato de cacio ) se /e#c( /&) bien$ &ego se de,( reposar < %oras$ en recipiente cerrado1 A ter/inar e tie/po re*&erido se procede a separar a ignina de os s(idos$ &tii#ando &na ona1 Se obt&"ieron 97 Litros de Lignina1 En e ensa)o reai#ado$ en a %idr(isis se agregaron $7=7 Litros de ácido s&-6rico a 78 en @$:7: >g de /ateria separado en a designi-icaci(n1 L&ego os ,arabes obtenidos se separarán de os s(idos por /edio de presi(n &tii#ando &na ona1 E condensado obtenido -&e de <$? >g1 Se deter/ina e contenido de a#6cares en os ,arabes obtenidos$ &na cantidad de 9? Litros con @$@ Bri5 ) p de =$<1 Para a,&star e p se &tii#aron ?@g de NaO en <7 / de ag&a 27N3 para e"ar e p de =$< a 7$=$ para a,&star a &n p (pti/o para a -er/entaci(n$ para os 9? L de ,arabe obtenidos se &tii#aron : g de 'os-ato de a/onio 22N3
0edici(n Pri/era inicia Seg&nda 9= %oras desp&!s Tercera 9@ %oras desp&!s C&arta /edici(n < %oras desp&!s
Bri5 @$@ $9 ?$@ ?$
p 7$= $7 $ $=
E porcenta,e de aco%o obtenido &ego de a -er/entaci(n de ,arabe -&e de 9:$:9 8 ..$ e c&a se obt&"o en &n tie/po de < %oras$ con &n p inicia de 7$= ) @$@ ;Bri51 Se obser"( *&e a anai#ar e p ) ;Bri5 &ego de as 9= %oras de inc&baci(n -&eron arededor de $7 ) $9 respecti"a/ente1 A co/parar os res&tados con 'onseca J 0at&rana 2=:9:3$ se encontr( *&e e /á5i/o porcenta,e de aco%o obtenido en resid&os de -r&tas "ario entre 7$? ) @$8 en e periodo de inc&baci(n de %oras$ a -er/entaci(n se reai#( d&rante &n tie/po de %oras ) os /a)ores res&tados registrados para ensa)os por d&picado -&eron de @$<98 ) @$8 $ Se4aando *&e n&estro porcenta,e se enc&entra cerca de registrado ) esto debido a a %idroisis ácida con &na concentraci(n de 78 ) en co/paraci(n con 'onseca J 0at&rana 2=:9:3$ se enc&entra *&e entre 8 ) ?8 de ácido s&-6rico$ se obt&"ieron as concentraciones antes /encionadas d&rante as pri/eras %oras de -er/entaci(n12Grá-ica 9 ) =31
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°Brix Durante Fermentación 12 11 10 9 °Brix
8 7 6 5 4 0
5
10
15
20
25
30
35
40
Tiempo (horas)
r"fica . *rix durante el tiempo de fermentaci'n
pH Durante Fermentación 5.5
5
4.5 pH
4
3.5
3 0
5
10
15
20
Tiempo (horas)
25
30
35
40
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r"fica &. p+ durante el tiempo de fermentaci'n
Cuanti>icación de acares reductores La grá-ica < /&estra e ato coe-iciente de correaci(n para as c&r"as patr(n de G&cosa &tii#ando e /!todo DNS$ esto indica *&e tan acertado es e /odeo en a c&anti-icaci(n de a#6cares red&ctores1 Ade/ás a c&anti-icaci(n de a#6cares red&ctores es &n pará/etro de "ita i/portancia )a *&e nos per/ite e"a&ar e contenido de a#6cares red&ctores obtenidos desp&!s de proceso de %idr(isis ácida ) ta/bi!n nos indica a cantidad de a#6cares capaces de ser -er/entados por a cepa Saccharomyces cerevisiae.
Curva de Calibración Azcares !eductores 0.5
0.4 f(x) = 0.45x - 0.02 R² = 1
0.3
Absorbancia $%& nm 0.2
0.1
0 0
0.5
1
1.5
Concentración m"#ml
r"fica . Curva patr'n de glucosa para la determinaci'n de a-ucares reductores
Por otra parte a taba < /&estra os res&tados obtenidos de a#6cares red&ctores en e ,arabe de cáscara de naran,a desp&!s de proceso de %idr(isis ) posterior a as < %oras de proceso de -er/entaci(n1 Tabla . esultados de la concentraci'n de a-/cares reductores en g0L y en g011 g materia seca.
Acares reductores en el jarabe de cáscara de naranja Desp&!s de a %idr(isis Posterior a a -er/entaci(n 9:$ gL <$9 g =9$? g9:: g 0s ?$7 g9:: g 0s
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Se e"idencia cara/ente *&e d&rante e proceso de %idroisis acida con =SO se obt&"ieron a#6cares red&ctores os c&aes son /a)or a o reportado por 'or Gerena 2=:9<3 9@$= g 9:: g 0s1 Lo anterior obedece a *&e en a -ase de a %idr(isis acida a te/perat&ra de operaci(n -&e de 9:: ;C ) no de 9=7 ;C$ esta 6ti/a te/perat&ra genera *&e os a#6cares red&ctores obtenidos en a etapa de a %idr(isis acida se trans-or/e en -&r-&ra debido a a reacci(n de a g&cosa con os gr&pos a/inos pertenecientes a as proteína contenida en a cáscara de naran,a$ o c&a genera &na dis/in&ci(n de contenido de a#6cares red&ctores1 Por otra parte e contenido de a#6cares red&ctores obtenidos en a -ase e5peri/enta -&eron /enores a o reportado por Cortes et al., 2=:9<3 donde obt&"o &na concentraci(n de a#6cares red&ctores de 7@$ gL$ esto se debe a *&e Cortes et al., 2=:9<3 designi-ic( por = %oras as cáscara de naran,a, por o *&e se in-iere *&e e tie/po en e proceso de designi-icaci(n es &n -actor i/portante en a ei/inaci(n de a ignina contenida en a cáscaras de naran,a$ esto 6ti/o -a"orece &n a&/ento en a %idroisis de a ce&osa ) a %e/ice&osa a c&a ee"a e contenido de a#6cares red&ctores en e ,arabe %idroi#ado1 Por otra parte os a#6cares red&ctores obtenidos de a cáscara de naran,a a @$@;Bri5 es in-erior a o reportado en ,&go de ca4a de a#6car a @;Bri5 donde s& contenido de a#6cares red&ctores es de @<$:? gL 2Beo Gi et al., =::?31 En a etapa posterior a a -er/entaci(n se e"a&( e contenido de a#6cares red&ctores e c&a -&e in-erior$ esto indica *&e d&rante e proceso de -er/entaci(n e contenido de a#6cares red&ctores se red&,o en &n 98 trasc&rrido as < %oras de -er/entaci(n$ o *&e ap&nta a *&e estos a#6cares se con"irtieron en etano por acci(n de a e"ad&ra Saccharomyces cerevisiae. Sin e/bargo e aro/a a etano en e ,arabe -er/entado de cáscara de naran,a no se %i#o tan notorio debido a a gran cantidad de co/ponetes aro/áticos *&e posee a cáscara de naran,a1 Los res&tados en c&anto a a#6cares red&ctores -&eron bastante satis-actorios )a *&e se ogr( c&anti-icar *&e en e ,arabe e5istía &n =8 de a#6cares red&ctores o -er/entabes$ o *&e coincidi( o t&"o cercanía con o reportado por 2Ga"an J 'reire$ =::@3 en donde se report( &n =$?8 de a#6cares red&ctores en cáscaras de naran,a$ de /is/o /odo$ 2Te,ada et al., =:9:3 report( &n =$8 de a#6cares red&ctores en ,arabes g&cosados de cáscaras de naran,a prod&cto de %idr(isis ácida1
Obtención del 6orcentaje de Bioetanol E ,arabe a -ina de as < %oras de -er/entaci(n prod&,o &na so&ci(n *&e contiene e 9:$:98 de aco%o1 Este /is/o /!todo se reai#( para deter/inar a cantidad de aco%o encontrado en a destiaci(n &no ) dos$ ) en as coas *&e se prod&,eron en cada &na de eas1 En a taba se /&estran os porcenta,es de aco%o obtenidos en e ,arabe desp&!s de a -er/entaci(n$ en e destiado &no$ dos$ ) as coas de estos1 Tabla 2. esumen de porcenta#e de alcohol, antes y durante la destilaci'n flash doble 1
$i6o de ,olución Marabe 'er/entado Destiado 9
%eterminación del D de alco;ol en volumen 9:$:9 =$<
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Coa 9 Destiado = Coa =
?9 <
En a obtenci(n de etano a partir de cascaras de naran,a se prod&,o &na cantidad -ina de etano de :$77: itros por cada <:$=7 >g de resid&os de cáscara de naran,a$ o c&a representa 9@$< itros por toneada de resid&os$ en n&estro caso e rendi/iento es ba,o co/parado a o reportado por e Centro de In"estigaciones Energ!ticas 0edio A/bientaes ) Tecno(gicas 2CIE0AT3 donde a cantidad de etano *&e se obtiene por cada toneada de cascaras de naran,a es de 7? Litros1 Así /is/o Ag&iar$ 0 et a$1 2=:9:3 reporta 7: a ?: Litros por cada toneada de resid&os de /andarina ) Ag&iar$ 0 J L(pe#$ A 2=:9<3 reportan ?: itros por cada toneada de bio/asa de i/(n1
Pruebas de Calidad 6ara Alco;ol obtenido Tabla 3. 4ruebas de calidad para el *ioetanol seg/n especificaciones de la 5TC 316
CaracterEstica
&nidad
*s6eci>icación
Coor Acide# tota Densidad a =: ;C 8 de etano p
HHH /gL g/ 8 "o&/en
Incooro <@$ :$7=< :$:1:::7? ?98 7$::
---
*s6eci>icación N$C 91? Incooro 7? 0a5 :1@97 @@17 0in ?$7 a @$:
En as pr&ebas de caidad reai#adas a Bioetano se obser"a *&e c&/pe con e para/ento de coor a ser este incooro1 Con respecto a a acide# tota e Bioetano c&/pe o estabecido por a NTC 7<:$ este "aor indica *&e todo e proceso se e"( en condiciones controadas de anaerobiosis$ o *&e trad&ce &na concentraci(n de ácido ac!tico /enor a o per/itido por a nor/ati"a Coo/biana1 Por otra parte es i/portante *&e a presencia de ácido ac!tico en e Bioetano no s&pero o per/itido por a nor/a )a *&e esto genera corrosi(n de as partes de acero de os /otores de co/b&sti(n interna a entrar en ignici(n a /e#ca de Bioetano ) gasoina 2A1 Abíst&r Go4i et al 1$ =::31 Con respecto a p e Bioetano presenta &n p de 7 /ientras *&e a nor/ati"a s&giere &n p /ás ne&tro con /a)or tendencia %acia a acainidad$ o anterior se debe a *&e a cáscara de naran,a presenta &na gran cantidad de co/p&esto aro/áticos ente eos os aceites esenciaes$ *&e a /o/ento de a destiaci(n -&eron arrastrados %acia e prod&cto -ina o *&e genera &n descenso de p1 Con respecto a porcenta,e de aco%o obser"a/os *&e no c&/pe a especi-icaci(n de a NTC 7<: debido a *&e en todo e proceso de destiaci(n no se p&do /onitorear a te/perat&ra )a *&e as instaaciones t!r/icas de a &nidad -as% no o per/itieron$ por consig&iente no se ogr( e porcenta,e de aco%o deseado ) a6n /ás a-ecta directa/ente densidad de Bioetano obtenido1 En os procesos para a obtenci(n de ,arabe$ *&e posterior/ente se &tii#( en a -er/entaci(n se presentaron incon"enientes en a e5tracci(n de a ignina ) en a %idr(isis$ debido a *&e no se cont( con &n e*&ipo *&e %iciera a e5tracci(n de a ignina )
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e ,arabe co/peta/ente$ sin e/bargo se &tii#( e e*&ipo de -itraci(n para e5traer gran parte de ,arabe1 Este proceso no e5tra,o tota/ente e ,&go$ Lo *&e res&to en a dis/in&ci(n de ,arabe para a -er/entaci(n ) posterior/ente en a obtenci(n de aco%o$ a-ectando directa/ente a cantidad de aco%o obtenido1 'ina/ente se p&do e"ar a cabo a destiaci(n -as% dobe para a obtenci(n de aco%o$ a partir de 9:$7 >g de ,arabe -er/entado a 9:$:98$ para a obtenci(n -ina/ente de :$77: >g de aco%o con &na concentraci(n de ?98 con &n rendi/iento -ina de <:$@81 Por otra parte e i/oneno es &n in%ibidor en a -er/entaci(n ) en a práctica no se reai#( &n pretrata/iento para ei/inaro ) esto se obser"( en e rendi/iento obtenido en a práctica ) en co/paraci(n con a iterat&ra se obser"a *&e se reportan rendi/ientos$ C%oi F I1 >i/$ M1 i$ S1 )o&n >1 Bae$ 2=:9<3 en os c&aes reportan 8 c&ando no se %ace pretrata/iento para dis/in&ir a cantidad de i/oneno ) c&ando se reai#a pretrata/iento a 9?:;C acan#a &n rendi/iento de @:$?8 ) id/er$ 1 %o&$ 1 Gro%/ann$ >1 2=:9:3$ reportan ?8 sin trata/iento t!r/ico ) @8 c&ando se %i#o trata/iento t!r/ico a 9?:;C para dis/in&ci(n de i/oneno1
9. Recomendaciones En a designi-icaci(n ) e5tracci(n de ,arabe para a -er/entaci(n se debe contar con &na prensa %idrá&ica o &n e*&ipo *&e in)ecte presi(n$ para &n /e,or apro"ec%a/iento de os ,arabes -er/entabes *&e se prod&cen en a %idr(isis ) retirar /a)or cantidad de ignina en a designi-icaci(n1 Ade/ás de esto reai#ar &n /anteni/iento en e reactor /&tiprop(sito para *&e se p&edan dar as condiciones necesarias ) se e"e a cabo c&a*&ier proceso *&e se *&iera i/pe/entar en este e*&ipo1
9." Residuos durante el 6roceso 9."." i4nina Las cáscaras$ a ig&a *&e todos os /ateriaes ignoce&(sicos$ se co/ponen de ce&osa$ %e/ice&osa ) ignina co/o principaes poí/eros nat&raes 2R&eda D$ et a$ =::?3$ con "aores porcent&aes 2apro5i/ados3 reportados por +&intero R$ =::@ en a 'ig&ra 51
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'ig&ra 91 Co/posici(n de a Bio/asa 7uente! 8uintero , &119
La %e/ice&osa sir"e de cone5i(n entre a ignina ) as -ibras de ce&osa ) da toda a rigide# a a red de ce&osa$ %e/ice&osa ) ignina 2La&reano et al.$ =::731 La ce&osa es &n /onosacárido de gran i/portancia en a -er/entaci(n$ posee dos estr&ct&ras &na cristaina 2organi#ada3 ) otra a/or-a1 Es &n %ec%o *&e e e/peo de a bio/asa ignoce&(sica co/o /ateria pri/a en a obtenci(n de bioetano$ representa &na oport&nidad ree"ante para a prod&cci(n de este bioco/b&stibe a ba,os costos$ ade/ás de contrib&ir a a so&ci(n de a probe/ática a/bienta generada por os desec%os agroind&striaes 2Sánc%e#$ et al.$ =:9:31 La ignina es &n %eteropoí/ero a/or-o ra/i-icado presente de -or/a ab&ndante en as paredes ce&ares de pantas ) otros organis/os$ proporcionando rigide# a a pared ce&arK Es a tercera -racci(n /a)oritaria de a bio/asa ignoce&(sica 2Sa"a S$ =:9<31 La ignina tiene &na /arcada tendencia a s&-rir reacciones de a&tocondensaci(n *&e di-ic&tan s& aisa/iento sin presentar ag6n ca/bio$ por tanto$ no es &n /ateria de inter!s para a prod&cci(n de a#6cares$ por o c&a es idea retirara 2R&eda D$ et a$ =::?31 Es &no de os principaes co/p&estos regenerabes /ás ab&ndantes en a Tierra1 La ignina es inso&be en ag&a ) (ptica/ente inacti"o$ s& degradaci(n es /&) co/picada 2'enge ) egener$ 9@31 Se trata de &n co/p&esto *&e no s(o es recacitrante a a degradaci(n$ sino *&e ade/ás$ s& estr&ct&ra retic&ar tridi/ensiona de anios aro/áticos ena#ados por áto/os de o5ígeno$ obstac&i#a e acceso de as en#i/as %idroíticas %acia as -ibrias ce&(sicas1 La biotrans-or/aci(n de a ignina es &n proceso ca"e en e geocico de carbono$ proceso /etab(ico reai#ado por /ecanis/os o5idantes e5trace&ares 2Acaá D$ et a$ =::<31 La ignina se seca ) se &sa co/o co/b&stibe de cadera 2R&eda D$ et a$ =::?3$ )a *&e es &n potencia co/b&stibe s(ido *&e adopta -or/a de carb(n capa# de cogenerar energía t!r/ica ) e!ctrica en pantas ind&striaes 2Sánc%e# M$ =:9= J .i4as 0$ et a$ =:9=31 Un n&e"o proceso cataítico es capa# de con"ertir o *&e antes se consideraba desec%o de bio/asa en prod&ctos *&í/icos &crati"os *&e p&eden ser &sados en -ragancias$ esencias o para crear co/b&stibe de ato octana,e destinado a coc%es de carreras o a"iones a reacci(n1 E procedi/iento consiste en &tii#ar &n catai#ador *&í/ico ) caor para espoear reacciones *&e con"ierten ignina 2*&e a /a)oría de as ind&strias consideran &n desec%o *&e soo sir"e para ser *&e/ado ) obtener caor3 en prod&ctos *&í/icos /&c%o /ás "aiosos1 Con este n&e"o /!todo$ ade/ás de ograr ese procesa/iento /ás
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pro"ec%oso de a ignina$ se p&ede e5traer$ en e /is/o cico de &n soo paso$ ce&osa de a bio/asa )a ibre de ignina1
9.".. ,ólidos de cascara de naranja des6u3s de obtener el jarabe (desli4ni>icados e ;idroliados) E s(ido rec&perado a6n p&ede considerarse co/o /ateria ignoce&(sico$ a&n*&e pobre en estos debido a os procesos de designi-icaci(n e %idroi#aci(n1 Estos soidos )a %an pasado por &n pretrata/iento donde se es %a dis/in&ido e contenido de ignina$ dis/in&ido a cristainidad de a ce&osa e incre/entado s& área s&per-icia1 Act&a/ente$ e5isten "arios est&dios enca/inados a apro"ec%a/iento de a -racci(n s(ida de a naran,a$ co/o s&bstrato de biorreacci(n en -ase s(ida para a prod&cci(n a ba,o costo de ácidos orgánicos$ partic&ar/ente ácido L 23 áctico 2GiHorán$ et al.$ =::31 La biocon"ersi(n de os resid&os agrícoas ignoce&(sicos co/o -&ente para a prod&cci(n de %ongos co/estibes a tra"!s de procesos de -er/entaci(n s(ida$ representa &na posibiidad biotecno(gica para a obtenci(n de ai/ento %&/ano rico en proteínas ) red&cir e i/pacto a/bienta de !stos$ partiendo por o genera de /ateria pri/a de ba,o costo 2Sánc%e# J Ro)se$ =::=31 Ag&nos %ongos co/estibes$ co/o os de g!nero 4leurotus 2c%a/pi4ones$ Oreanas$ seta de c%opo$ entre otros3$ tienen a %abiidad de cooni#ar e rastro,o 2s(ido3 ) degradar a ignina$ ade/ás de a %e/ice&osa ) a ce&osa contenida en e s&strato1 E proceso de -er/entaci(n s(ida &tii#ando %ongos co/estibes sapr(-itos$ /e,ora a digestibiidad$ a&/enta e contenido de proteínas$ "ita/inas ) /ineraes de s&strato resid&a1 Estos %aa#gos s&gieren s& &tii#aci(n co/o /ateria pri/a para eaboraci(n de concentrados o piensos para ani/aes1 Ade/ás estos s&bstratos resid&aes generados &ego de cosec%ados os carp(-oros 2-r&tos de %ongo3$ p&eden incorporarse directa/ente a s&eo co/o abono orgánico o so/eteros a procesos de co/posta,e tradiciona o "er/ico/posta,e &tii#ando o/brices co/o :isenia foetida o Lombricus rubellus 1 E co/posta,e consiste en &na degradaci(n controada de /ateriaes orgánicos$ *&e res&ta en s&stancias estabes ) n&trientes potencia/ente disponibes para os "egetaes1 Así$ es &na aternati"a de recicado de resid&os orgánicos *&e posibiita a obtenci(n de prod&ctos *&e p&eden ser &sados co/o bio-ertii#antes ) acondicionadores de s&eo de cara a a agric&t&ra orgánica 2Ard(n$ =::31
9.".1 a levadura des6u3s de la >ermentación Seg6n 0edina$ N1 et a1=::1 Las e"ad&ras$ Saccharomyces cerevisiae %a sido /&) &tii#ada en a pani-icaci(n$ en a ind&stria de a -er/entaci(n aco%(ica ) otros procesos -er/entati"os 2a/ada et al 1 =::<31 La e"ad&ra S. cerevisiae Sc es &na de as especies *&e %a sido aprobada co/o &n /icroorganis/o seg&ro en ai/entaci(n ani/a por a Uni(n E&ropea ) por otros países co/o Map(n 2Nitta ) >oba)as%i 9@@@3 ) Estados Unidos
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de A/!rica$ donde a 'DA 2'ood ) Dr&g Ad/inistration3 e %a otorgado e grado GRAS 2enerally ecognised %s Safe31 Esta e"ad&ra %a sido a/pia/ente &tii#ada en a ai/entaci(n ani/a co/o -&ente de proteínas ) otros n&trientes1 Las e"ad&ras proporcionan energía$ contienen entre <:8 ) :8 de proteína$ son ricas en "ita/inas de gr&po B 2B9$ B=$ B?$ ácido pantot!nico$ niacina$ ácido -(ico ) biotina3$ /ineraes$ especia/ente seenio ) -ibra dietaria 2aas# ) Lás#tit) 9@@9K Spring et al 1 =:::31 o) en día$ es posibe obtener bio/asa de e"ad&ras de ba,o costo para ser e/peada en ai/entaci(n ani/a1 Un e,e/po de esto son as e"ad&ras res&tantes de os procesos de prod&cci(n de etano$ *&e podrían ser &sadas co/o co/pe/ento ai/enticio para ani/aes$ dada s& ata disponibiidad ) ba,o costo1 Para estos casos$ es i/portante de-inir si dic%a bio/asa posee características *&e e per/itan c&/pir as -&nciones de prebi(ticos ) probi(ticos$ con o *&e podrían &sarse para s&stit&ir tota o parcia/ente e &so de antibi(ticos$ contrib&)endo a /e,orar a e-iciencia de os siste/as prod&cti"os agropec&arios 2Robinson ) Garrett 9@@@31
9.".7 Corrientes %e 0ondosF Colas O +inaas La prod&cci(n de aco%o origina &n resid&o -ina í*&ido$ corriente/ente a/ada "ina#a$ a c&a constit&ía %ace ag6n tie/po atrás$ &n gra"e probe/a debido a s& ee"ado poder de conta/inaci(n$ originado principa/ente por s& gran contenido orgánico 2Castio$ 9@31 La "ina#a es &n prod&cto orgánico con &n ato potencia co/o /edio de c&ti"o de /icroorganis/os$ especia/ente c&ando se enc&entra en estado í*&ido a concentraciones ba,as$ *&e re*&iere &n /ane,o adec&ado para e"itar conta/inaciones *&e ateran s&s propiedades ) di-ic&tan ag&nas apicaciones1 Se consideran "ina#as a os resid&os de a -er/entaci(n ) destiaci(n de a /ea#a$ *&e &na "e# cons&/idos -&)en en a co&/na de destiaci(n1 En estas *&edan todos os ee/entos de as /aterias pri/as con e5cepci(n de os carbo%idratos trans-or/ados en aco%o ) gas carb(nico1 Ade/ás$ estos resid&os contienen a totaidad de as /aterias no -er/entabes$ ,&nto con os prod&ctos -or/ados en a -er/entaci(n1 Con Los pe*&e4os /ontos de a#6car *&edan as /aterias pri/as ) s&bprod&ctos de a -er/entaci(n$ así co/o ee/entos *&e no %an pasado a aco%o co/o co/ponentes "oáties de a destiaci(n1 Las "ina#as de,an a co&/na de destiaci(n en genera entre @V@C a presi(n at/os-!rica1 S& concentraci(n "aría entre V@ Bri5 ) a densidad entre 9V91: grcc1 Son consideradas e-&ente o "erti/iento característico de a ind&stria aco%(ica$ dado *&e s& ato "o&/en$ condiciones de te/perat&ra$ p$ ato contenido de /ateria orgánica$ presencia de s(idos s&spendidos ) coor$ constit&)en &na carga conta/inante p&es no p&eden ser descargadas directa/ente a c&erpos de ag&a )a *&e pone en peigro as -or/as de "ida aí e5istentes1 Práctica/ente cons&/en todo e o5ígeno presente ) /odi-ican as condiciones de te/perat&ra ) p 2RITL31 E5isten "arias posibiidades de apro"ec%a/iento de as "ina#as 2'ILO ) otros$ 9@<31 a1 Prod&cci(n de proteína &nice&ar$ a tra"!s de -er/entaci(n aer(bica1
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b1 Prod&cci(n de gas /etano$ a tra"!s de -er/entaci(n anaer(bica c1 Concentraci(n 2arededor de ?: Bri53$ con as sig&ientes posibiidades de &so1 H Co/ponentes de raciones ani/aes H E/peo de a e"ad&ra co/o -ertii#ante H Incinerado para prod&cir -ertii#ante d1 Utii#aci(n agrícoa de resid&o Win nat&raW$ s&stit&)endo tota o parcia/ente as -ertii#aciones /ineraes1 Ade/ás$ e co/pe,o poi/!rico de a "ina#a tiene$ entre otros &sos ind&striaes$ os sig&ientes 2Irisarri$ =::?31 e1 En a ind&stria de ce/ento de %or/ig(nK *&e de/anda en e /&ndo aditi"os con "arios /iones de toneadas de &n co/pe,o poi/!rico$ e c&a en &n i/portante porcenta,e de s&s &sos es s&stit&ibe por e co/pe,o poi/!rico de "ina#a1 S& apicaci(n es co/o aditi"o en a preparaci(n de concreto$ act&ando co/o -&idi-icante o pasti-icante ) s&stit&)endo a ag&a1 -1 E co/pe,o poi/!rico ta/bi!n p&ede ser &tii#ada en /enores cantidades para co/pactar ) ei/inar e e5ceso de po"o en "ías carreteabes ) en a -abricaci(n de ago/erados$ o5icor&ro de cobreas-atos$ c&rti/bres ) prod&ctos para a i/pie#a de caderas1
<. Conclusiones Se p&do caracteri#ar ag&nos aspectos de /ateria bio(gico 2 Citrus sinensis L. 3 co/o %&/edad$ /ateria seca ) ta/a4o (pti/o de partíc&a1 Se deter/inaron os a#6cares red&ctores en e ,arabe de cáscaras de naran,a obtenidos por %idr(isis ácida ) a -ina de a -er/entaci(n$ co/o ta/bi!n e a&/ento en os grados de aco%o ) dis/in&ci(n de ;Bri5 d&rante e proceso de -er/entaci(n1 Así co/o e rendi/iento de proceso ) os grados de aco%o -ina1 E e/peo de a bio/asa ignoce&(sica 2co/o a cascaria de arro#$ baga#o de ca4a$ s&bprod&ctos cítricos ) de pátano3$ co/o /ateria pri/a en a obtenci(n de bioetano$ ade/ás de contrib&ir a a so&ci(n de a probe/ática a/bienta generada por os desec%os agroind&striaes1 Sin e/bargo para *&e sea adoptada por a ind&stria dependen de in"estigaciones en a i/pe/entaci(n de /e,or ) /ás "iabe preHtrata/iento de adec&aci(n de a bio/asa$ e proceso de -er/entaci(n de %idroi#ado ) re-inaci(n de prod&cto -ina1 Los s(idos rec&perados tienen e potencia de ser &tii#ados en di-erentes procesos de biorreacci(n para apro"ec%ar e re/anente ignoce&oso en s& estr&ct&ra1 Las opciones /ás -actibes serian para a obtenci(n de bioetano en /edio s(ido$ obtenci(n de ácido L 23 áctico$ prod&cci(n de setas co/estibes ) co/o bio-ertii#antes )o acondicionadores de s&eo &na "e# %an pasado por esto procesos de biorreacci(n1
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7. Re>erencias HA1 Abíst&r Go4i$ C1 Beranga Labar$ M1 'ernánde# Carras*&ia$ CORROSIXN BAMO TENSIXN DE UN ACERO AL CARBONO EN 0ECLAS DE BIOETANOL GASOLINA$ Anaes de 0ecánica de a 'ract&ra =7$ .o1 9 2=::31 HAbán .iag(/e#$ Diego 0an&e1 'reire 0arín$ Da"id Ae,andro1 Obtenci(n de bioetano a partir de resid&os de naran,a YCitr&s sinensisZ1 Esc&ea Poit!cnca de E,!rcito1 Departa/ento de Ciencias de a .ida1 Carrera de Ingeniería en Ciencias Agropec&arias e Prado1 +&ito Ec&ador$ =::@1 HAcaá D$ D&rán de Ba#6a C1 Biodegradaci(n de Resid&os Urbanos Lignoce&(sicos1 Re"1 Int1 Conta/1 A/bient1 9@ 293 <H7$ =::<1 HA1O1A1C1 O--icia 0et%ods o- Ana)sis o- t%e Association o- O--icia Ana)tica C%e/ists1 97t% Ed1$ Arington$ .irginia$ USA$ 9@@:1 HArd(n$ C1 E1$ =::1 La Prod&cci(n De Los ongos Co/estibes1 Uni"ersidad De San Caros De G&ate/aa1 'ac&tad De &/anidades1 Departa/ento De Postgrado1 0aestría En Docencia Uni"ersitaria Con Especiaidad En E"a&aci(n Ed&cati"a1 HAs/a >a//o&n Be,ar$ No&r%[ne Bo&d%rio&a 0i%o&bi$ Nabi >ec%ao&$ 0oist&re sorption isot%er/s E5peri/enta and /at%e/atica in"estigations o- orange 2Citr&s sinensis3 pee and ea"es$ 'ood C%e/istr)$ .o&/e 9<=$ Iss&e $ 97 M&ne =:9=$ Pages 9=H9<7$ ISSN :<:H9?1 HBeo Gi$ DanieK Carrera Boco&rt$ E/iiaK Día# 0a*&eira$ &set1 2=:9<31 Deter/inaci(n de a#6cares red&ctores totaes en ,&gos /e#cados de ca4a de a#6car &tii#ando e /!todo de ácido <$7 dinitrosaicíico1 ICIDCA1 Sobre os Deri"ados de a Ca4a de A#6car$ "o1 \L$ n6/1 =$ /a)oHagosto$ =::?$ pp1 7H7: Instit&to C&bano de In"estigaciones de os Deri"ados de a Ca4a de A#6car Ci&dad de La abana$ C&ba1 HBNDES$1Bioetano de ca4a de a#6car F energía para e desarroo sostenibe coordinaci(n BNDES ) CGEE1 Rio de Maneiro$ =::1 H Castio .ae$ 1 Prop&esta Para Poner En '&nciona/iento La Panta De Trata/iento De La 'ábrica Naciona De Licores1 0inisterio De Ind&stria$ Energía 0inas1 San Mos!$ Costa Rica$ No"ie/bre 9@1 =7 P1 HC&adrado$ B1 J .!e#$ 01 2=::?31 Práctica N 91 Obtenci(n de "ino de -r&tas1 G&ía de Prácticas de 0icrobioogía Ind&stria1 Uni"ersidad de Cartagena1 Cartagena$ Coo/bia1 HDOEEIAH:<<2=::3 Ann&a Energ) O&too$ it% Pro,ections to =:<:1 Energ) In-or/ation Ad/inistration O--ice o- Integrated Ana)sis and 'orecasting U1S1 Depart/ent o- Energ) as%ington$ DC M&ne =::1 HD&bois$ 01$ Gies$ >1A1$ a/iton$ M1>1$ Rebers$ P1A1 and S/it%$ '1$ Coori/etric /et%od -or deter/ination o- s&gar and reated s&bstances$ Ana1 C%e/1$ =$ pp1 <7:H<7?$ 9@7?1
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H'enge$ D1 ) egener$ G1 29@31 oodF c%e/istr)$ &trastr&ct&re$ reactions1 ater de Gr&)ter1 Berin1 Citado porF Sánc%e#$ A1K G&ti!rre#$ A1K 0&4o# #$ M1K Ri"era C1K =:9:1 Prod&cci(n De Bioetano A Partir De S&bprod&ctos Agroind&striaes Lignoce&(sicos1 Bioet%ano Prod&ction 'ro/ Agroind&stria Lignoce&osic B) Prod&cts1 Re"ista T&/baga =:9: ] 7 ] ?9H@91 Gr&po de In"estigaci(n CEDAGRITOL1 Progra/a Ingeniería Agroind&stria$ 'ac&tad Ingeniería Agron(/ica1 Uni"ersidad De Toi/a1 H'ILO$ M1O1 ) otros1 Utii#ado Agrícoa Dos Resid&os Da Agroind&stria Cana"eira in N&tricio e Ad&bacao de Cana de Ac6car No Brasi IA APLANALSUCAR$ Piracaba$ Brasi$ 9@<1 ppF ==@H=?1 HG1 Santi$ S1 Crognae$ A1 DQAnnibae$ 01 Petr&ccioi$ 01 R#i$ R1 .aentini$ 01 0oresi$ Orange pee pretreat/ent in a no"e abHscae direct stea/Hin,ection apparat&s -or et%ano prod&ction$ Bio/ass and Bioenerg)$ .o&/e ?9$ 'ebr&ar) =:9$ Pages 9?H97?$ ISSN :@?9H@7< HGerena bar(n$ 'or 0arina1 Obtenci(n de ,arabes a#&carados a partir de a %idr(isis *&í/ica de resid&os de cáscaras de naran,a 2Citr&s sinensis "ar "aencia3 ) papa 2Soan&/ t&beros&/3 "ariedad Diaco Capiro 2RH9=3 para ser e/peados co/o ed&corantes en a ind&stria de ai/entos1 Uni"ersidad Naciona Abierta ) a Distancia Y&nadZ Esc&ea de Ciencias Básicas Tecnoogía e Ingeniería1 D&ita/a 2=:9<31 HGiHorán$ R1$ Do/íng&e#HEspinosa$ R1$ Pac%oHCarrio$ M1$ =::1 Bioprod&cci(n de ácido áctico a partir de resid&os de cáscara de naran,aF Procesos de separaci(n ) p&ri-icaci(n1 Re"ista Tecnoogía Ciencia ) Ed&caci(n 2I0I+3 =<2=3F @H@:1 UNA01 'ac&tad de +&í/ica1 Disponibe en ínea ^%ttpFeb1i/i*1orgattac%/ents<9<_@H@:1pd-`1H'onseca Santania E$ 0at&rana 0oreno G1 Apro"ec%a/iento de os resid&os "egetaes de &na centra de abastos para a obtenci(n de etano1 Re"ista psion N1 9 enero H ,&nio de =:9:1 Re"ista a sae1 =:9:1 Ho)os$ L1 J P!re#$ 1 2=::731 Pretrata/iento de 0ateria Lignoce&(sico de a panta de banano ) s& -r&to para a prod&cci(n de ,arabe1 Uni"ersidad Naciona de Coo/bia Sede 0edeín$ Coo/bia1 HIn Seong C%oi$ MaeHoon >i/$ Se&ng Gon i$ >)o&ng )o&n >i/$ )e&nHMong Bae$ Bioet%ano prod&ction -ro/ /andarin 2Citr&s &ns%i&3 pee aste &sing popping pretreat/ent$ Appied Energ)$ .o&/e 9:=$ 'ebr&ar) =:9<$ Pages =:H=9:$ ISSN :<:?H =?9@$ %ttpFd51doi1org9:19:9?,1apenerg)1=:9=1:<1:??1 HIrisarri$ D1 =::?1 Usos Ind&striaes Agrícoas De La .ina#a De Ca4a De A#6car1 Nota T!cnica1 Cons&tado E == De 0a)o De =:971 Disponibe On LineF %ttpF1tecnicana1orgpd-=::?tec_"9:_no9_=::?_p9@H=1pd- HLei ang$ onggao \&$ 'ang &an$ R&i 'an$ an5iang Gao$ Preparation and p%)sicoc%e/ica properties o- so&be dietar) -iber -ro/ orange pee assisted b) stea/ e5posion and di&te acid soaing$ 'ood C%e/istr)$ .o&/e 97$ 97 October =:97$ Pages @:H@$ ISSN :<:H9?
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HLoannis S1 Ar"anito)annis and T%eodoros 1 .ar#aas$ 'r&it'r&it M&ice aste 0anage/ent Treat/ent 0et%ods and Potentia Uses o- Treated aste$ aste 0anage/ent -or t%e 'ood Ind&stries ISBNF @:9=<7< =::1 H0aría Bo&daHAg&iar$ Lidia GarcíaH.ida$ 'a)in) de Piar Gon#áe#HCasta4eda$ Antonio L(pe#HG(/e#$ 0andarin pee astes pretreat/ent it% stea/ e5posion -or bioet%ano prod&ction$ Bioreso&rce Tec%noog)$ .o&/e 9:9$ Iss&e 9:$ 0a) =:9:$ Pages <7:?H<79<$ ISSN :@?:H7=$ %ttpFd51doi1org9:19:9?,1biortec%1=::@19=1:?<1 H0aría Bo&daHAg&iar$ Antonio L(pe#HG(/e#$ Prod&ction o- bioet%ano b) -er/entation o- e/on 2Citr&s i/on L13 pee astes pretreated it% stea/ e5posion$ Ind&stria Crops and Prod&cts$ .o&/e 9$ Man&ar) =:9<$ Pages 9H9@$ ISSN :@=?H??@:$ %ttpFd51doi1org9:19:9?,1indcrop1=:9=1:1:<91 H0ar&anda A1$ M1$ E"a&aci(n ) a,&ste de Pan de Gesti(n Integra de Resid&os S(idos Pag1 =::H=:9@$ Acadía de Santiago de Cai Departa/ento Ad/inistrati"o de Paneaci(n 0&nicipa$ Dicie/bre de =::@1 H0EDINA$ N1 0 et a1DESE0PEO PRODUCTI.O DE POLLOS DE ENGORDE SUPLE0ENTADOS CON BIO0ASA DE Sacc%aro/)ces cere"isiae DERI.ADA DE LA 'ER0ENTACIXN DE RESIDUOS DE BANANO1 Re"1 0ed1 .et1 oot1 ^onine`1 =:9$ "o1?9$ n1<$ pp1 =:H=<1 ISSN :9=:H=@7=1 %ttpFd51doi1org9:197?r-/"#1"?9n<1?<1 H0e,ía Girado$ L1 '1$ 0artíne# Correa$ 1 A1$ Betanco&rt G&ti!rre#$ M1 E1$ J Castrion Casta4o$ C1 E1 2=::31 Apro"ec%a/iento de Resid&o agroind&stria de /ango co/6n 20angi-eraindica L13 en a obtenci(n de a#6cares -er/entabes1 Ingeniería ) Ciencia$ ISSN 9@H@9?7$ .o&/en <$ n6/ero ?$ Dicie/bre de =::$ pag1 9H?=1 H0er)e/ Bo&ro&-a$ C%a%ra#ed Bo&teed,iret$ Loc Petign)$ N,ara Raoto/ano/ana$ 'arid C%e/at$ BioHre-iner) o- orange pees asteF A ne concept based on integrated green and so"ent -ree e5traction processes &sing &traso&nd and /icroa"e tec%ni*&es to obtain essentia oi$ po)p%enos and pectin$ Utrasonics Sonoc%e/istr)$ .o&/e =$ 0a) =:97$ Pages =H@$ ISSN 9<7:H91 H0ILLER$G1 29@7@31 Use o- dinitrosaic)ic acid reagent -ordeter/ination o- red&cing s&gar1 Ana1C%e/1 <9F =?H=1 HOCDE'AO 2=:9<3$ OCDEH'AO Perspecti"as Agrícoas =:91 Tesis para optar a Tít&o de Ingeniero A/bienta1 Ec&ador1 =::@1
HRed Interinstit&ciona de Tecnoogías Li/pias 2RITL31 Cons&tado E == De 0a)o De =:971 Disponibe On LineF %ttpF1tecnoogiasi/pias1org%t/centra<9<9:9<9<9:9_ee1%t/1
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HR&eda D$ errera 1 =::?1 Dise4o prei/inar de &n proceso de obtenci(n de etano a partir de /ateria ignoce&(sico de -r&tas$ apicando a tecnoogía de %idr(isis t!r/ica catai#ada1 Uni"ersidad Ind&stria de Santander$ 'ac&tad de Ingenierías 'isico*&í/icas$ B&cara/anga1 HR&i#$ A1 J Arias$ E1 29@@31 'er/entaci(n Aco%(ica de 0&cíago de Ca-! con Le"ad&ras1 Uni"ersidad Naciona de Coo/bia Sede 0edeín$ Coo/bia1 HSa/ira Lag%aHBena/ro&c%e$ >%odir 0adani$ P%enoic contents and antio5idant acti"it) o- orange "arieties 2Citr&s sinensis L1 and Citr&s a&ranti&/ L13 c&ti"ated in AgeriaF Pees and ea"es$ Ind&stria Crops and Prod&cts$ .o&/e 7:$ October =:9<$ Pages =
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%ttpFnoticiasdeaciencia1co/not9==?&nHn&e"oHprocesoH*&i/icoHparaHeaborarH bioco/b&stibesHcon"ierteHade/asH&nHdesec%oHenHprod&ctosH"aiosos H .ira/ >arde$ Sidd%ant Panda$ C%in/a) G%oroi$ S&r-ace /odi-ication to i/pro"e poder b& be%a"ior &nder %&/id conditions$ Poder Tec%noog)$ .o&/e =$ M&) =:97$ Pages 99H9$ ISSN ::<=H7@9:$ %ttpFd51doi1org9:19:9?,1potec1=:971:<1:=71 H.i4as 0$ Be A$ 0ic%eena G$ Ra/i 01 Obtenci(n de etano a partir de bio/asa ignoce&(sica1 Instit&to C&bano de In"estigaciones de os Deri"ados de a Ca4a de A#6car$ La abana$ C&ba$ ICIDCA1 Sobre os Deri"ados de a Ca4a de A#6car$ "o1 ?$ n6/1 9$ eneroHabri$ =:9=$ pp1 H9?$ ISSNF :9<H?=: Hib&r id/er$ ei)ang %o&$ >are Gro%/ann$ Pretreat/ent e--ects on orange processing aste -or /aing et%ano b) si/&taneo&s sacc%ari-ication and -er/entation$ Bioreso&rce Tec%noog)$ .o&/e 9:9$ Iss&e 9$ M&) =:9:$ Pages 7==H7=@$ ISSN :@?:H 7=$ %ttpFd51doi1org9:19:9?,1biortec%1=::@19=1:<1
ibro HDean$ M19@<1 LANGEQS ANDBOO> O' CE0ISTR1 Ne or1 0cGRAHILL$ INC1
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AN*GO,
AneHo A
7igura . ;iagrama b"sico para el proceso de obtenci'n de etanol
23
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mv (kg) 6,72 Tv (°C) 105,1 ʎv (k!kg) 2242,9
mD (kg) X TD (°C)
2,8 0,2483 29
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mv (kg) 6,72 Tv (°C) 105,1 ʎv (k!kg) 2242,9
mD (kg) X TD (°C)
mv (kg) Tv (°C) m " (kg) T " (°C) X
2,8 0,2483 29
6,72 60
10,85 25 0,1001
7igura &. *alance de materia para el proceso de obtenci'n de etanol < ;estilaci'n 7lash
24
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mv (kg) 3,5 Tv (°C) 101,82 ʎv (k!kg) 2252,3
mD (kg) X TD (°C)
0,55 0,61 29
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mv (kg) 3,5 Tv (°C) 101,82 ʎv (k!kg) 2252,3
mD (kg) X TD (°C)
mv (kg) Tv (°C) m " (kg) T " (°C) X
2,8 25 0,2483
7igura . *alance de materia para el proceso de obtenci'n de etanol < ;estilaci'n 7lash &
25
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AneHo B
3,5 51,94
0,55 0,61 29
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AneHo B
7igura 2! ecepci'n y selecci'n de c"scara de 5aran#a
7igura 3! educci'n de tama=o de las c"scaras de 5aran#a frescas
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7igura >! Secado de las c"scaras de 5aran#a
7igura ?! Las c"scaras de 5aran#a frescas despu$s del secado
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7igura 6! 4roceso de @olienda
7igura 9! 4roceso de Tami-ado
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7igura 1! Total de lignina extraAda
7igura ! Los s'lidos acomodados en el tanBue del reactor.
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7igura &! btenci'n de #arabe
7igura ! %ctivaci'n de la levadura Saccharomyces cerevisiae
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7igura 2! Levadura Saccharomyces cerevisiae %ctiva
7igura 3! Levadura Saccharomyces cerevisiae %ctiva es adicionada al tanBue reactor donde est"n los >L de #arabe
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7igura >! 4reparaci'n de las concentraciones para la construcci'n de la curva de calibraci'n
7igura ?! Concentraciones leAdas en el espectrofot'metro para la construcci'n de la curva de calibraci'n
7igura 6! ;eterminaci'n de a-ucares reductores en la #arabe de c"scara de naran#a despu$s de la hidrolisis ácida
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7igura 9! ;eterminaci'n de a-ucares reductores en la #arabe de c"scara de naran#a despu$s de la fermentaci'n
7igura &1! ;estilaci'n flash en la planta piloto
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7igura &! ;estilaci'n flash & en la planta piloto
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7igura &&! ;eterminaci'n de grados de alcohol por alcoholimetrAa
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AneHo C PR&*BA, PR*#2#NAR*, Adecuación del material Los resid&os de cáscara de Naran,a 2 Citrus sinesis3 de "ariedad .aencia ) S/it% se obt&"ieron de &n negocio in-or/a en e /&nicipio de Pa/ira 2.ae de Ca&ca31 E /ateria bio(gico se e"( a Laboratorio de operaciones básicas de ingeniería de a Uni"ersidad Naciona de Coo/bia$ Sede Pa/ira$ donde a /&estra se so/eti( a operaciones prei/inares de seecci(n$ a"ado 2con ag&a potabe3 ) casi-icaci(n1 Posterior/ente /&estra de $ g es so/etida a secado a te/perat&ra de <C d&rante = %oras$ para red&cir s& %&/edad ) ser so/etida a proceso de /oido en &n /oino de /artios1
Caracteriación del material La /&estra -resca de $ >g tiene &na %&/edad de 9$=@ # :$9?
7igura &! @uestra de cascaras de naran#a frescas
La /&estra desp&!s de secado present( &na %&/edad de 7$?98 con &n peso tota de 9$ g
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7igura &2! @uestra de cascaras de naran#a despu$s del secado
La /&estra es /oida en &n /oino de /artios co/o se /&estra en a -ig&ra 9@$ con &n peso -ina de 9$?9 g ) &na %&/edad de $778
7igura &3! la muestra despu$s de proceso de molienda
E tota /oido es ta/i#ado en ta/ices Ta)er ) separado de ac&erdo a ta/a4o de partíc&a co/o se /&estra en a -ig&ra =?1
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7igura &>! separaci'n de la muestra molida de acuerdo al n/mero de partAculas
Se separ( en di-erentes bosas para deter/inar a cantidad de /ateria retenido en cada ta/i# de ac&erdo a n6/ero de partíc&a co/o se /&estra en a taba 91 Tabla ! Cantidad de material molido (g) retenida en cada tami-
I %* $A2#J
$ama8o de 6artEcula(m)
7 ? "< 1 < ? 0ondo
:: =7:: 99: ?:: =7: 9:: :
Peso retenido (4) 7: 7: =7: ?7: 7:: 9:: 9:
D Retenido
Peso retenido Acumulado(4)
D Retenido Acumulado
<$99 <$99 97$7< :$< <9$:? ?$=9 :$?=
7: 9:: <7: 9::: 97:: 9?:: 9?9:
<$99 ?$=9 =9$ ?=$99 @<$9 @@$< 9::$::
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7igura &?! 5/mero de tami- y la correspondiente muestra retenida
Se deter/in( traba,ar tres /&estras de 7: g de os n6/eros de ta/ices con /a)or cantidad de /&estra retenida$ 9?$ <: ) ?: con ta/a4o de partíc&as respecti"a/ente1
u"riFa 7igura &6! @uestras de 31 g de diferentes tama=os de partAculas
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%esli4ni>icación Los 97: gra/os serán di"ididos en < partes$ cada &na de 7: gra/os as c&aes serán s&/ergidas en NaO :19 N$ en beacers de ?:: /iiitros para -aciitar a agitaci(n ) *&e no se ago/ere a /&estra1 Se Agreg( <::/ de NaO para *&e as /&estras *&eden s&/ergidas1 Pasados 97 /in&tos "a/os a adicionar :$9? gra/os de s&-ato de cacio a cada /&estra$ agita/os ) o de,are/os reposar d&rante < %oras /ás1
7igura &9! 4reparaci'n de la soluci'n 1,5 de 5a+.
7igura 1! %dici'n de 11ml de 5a+ a cada muestra
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7igura ! despu$s de 3 minutos, %dici'n de 1,6> gramos de sulfato de calcio a cada muestra y agitaci'n
7igura &! Las muestras en reposo durante horas
7igura ! Las muestras despu$s horas
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Las /&estras son separadas$ )a *&e se contin6a traba,ando con os s(idos 2soa/ente se retira a ignina3
7igura 2! Separaci'n de los s'lidos de la lignina
@idrólisis Se Adicionan 7: /iiitros de ácido s&-6rico a 78 por cada 9:: gra/os de cáscara$ co/o a /&estra tota es de 97: gra/os de cáscara eso e*&i"ae a 7 /iiitros de ácido s&-6rico1 Las condiciones en a a&toca"e serán 9=7;C ) 97 psi$ de ig&a -or/a en < beacers estará e /ateria1 E proceso d&rará 97 /in&tos$ se "erá ago asíF
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7igura 3! %dici'n de "cido sulf/rico al 3D a los s'lidos separado anteriormente
7igura >! las muestras con "cido sulf/rico son sometidas a autoclave en las condiciones determinadas anteriormente
Desp&!s de sacar as /&estras de a&to ca"e para obtener os ,arabes$ se separan n&e"a/ente os s(idos1
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7igura ?! Las muestras sacadas del autoclave
7igura 6! Los #arabes obtenidos despu$s de separar los s'lidos
Los ,arabes obtenidos en os tres ensa)os presentan &n pro/edio de 9$ Bri5 ) &n p de 9:$?7
7igura 9! Los #arabes obtenidos despu$s de separar los s'lidos
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Se deter/in( a presencia de a#6cares red&ctores c&aitati"a/ente con a pr&eba de 'eing$ para cada /&estra 2<3 se adicionan :$7 / de cada reacti"o de 'eing A ) 'eing B$ se coocan a ba4o /aría d&rante
7igura 21! Los #arabes obtenidos prueba de 7eling positiva
0ermentación Pre6aración del mosto En c&anto a /osto$ se debe *&e /edir e p inicia de ,arabe )a *&e se debe a,&star e p entre $7 7$:1 Se aconse,a con NaO 7N para a,&star e p1 Se &tii#a co/o n&triente -os-ato de a/onio 2N 3
Pre6aración del inóculo Se prepara &n /edio de acti"aci(n con : gra/os de sacarosa$ =7: / de ag&a a <7C para 97 gra/os de e"ad&ra1 Una "e# acti"ada a e"ad&ra se inoc&a &na concentraci(n apro5i/ada de :$7 a 9 gra/o de e"ad&ra por itro de /ateria -er/entabe 2:$98 de e"ad&ra acti"a p"3 Se &tii#( :$:@ g$ :$:?@g ) :$:@@ g de e"ad&ra acti"ada para as /&estras 9?$ <: ) ?: respecti"a/ente1
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7igura 2! 7ermentaci'n de #arabe con Saccharomyces cerevisia, con trampa de agua para garanti-ar anaerobiosis
7igura 2&! :tapa de fermentaci'n
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7igura 2! ;espu$s de &2 horas de fermentaci'n
%estilación Con e /osto -ina res&tante de a -er/entaci(n %are/os /icrodestiaci(n en &n e*&ipo tradiciona de aboratorio1 Consiste en a separaci(n de &na /e#ca$ para n&estro caso interesa e etano$ s& p&nto de eb&ici(n es $<;C así *&e con esto sabre/os a *&! te/perat&ra e/pe#are/os a obtener etano en e destiado1
7igura 22! :tapa de ;estilaci'n
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7igura 23! ;eterminaci'n de porcenta#e de alcohol por picnometrAa
E í*&ido destiado en os tres ensa)os se de,( en-riar %asta &na te/perat&ra de =: ;C para deter/inar e porcenta,e de etano por densidad e/peando e /!todo de picn(/etro1 Para e ensa)o 9? e porcenta,e de etano -&e de @ 8$ e ensa)o <: e porcenta,e de etano -&e de 9:8 ) e ensa)o ?: e porcenta,e de etano -&e de99 81
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AneHo %
Tabla &! Cronograma de %ctividades
ACTI.IDADES
7
?
@
9:
99 9=
9 <
9
0esF 0a)o 9 9 9 7 ?
9
9 @
= :
= 9
= =
= <
=
= 7
= ?
=
Anáisis prei/inares Acondiciona/iento de a /ateria pri/aF La"ado$ troceado$ Secado$ /oienda ) ta/i#ado1 Caracteri#aci(n de a %arina de cáscara de naran,aF &/edad Designi-icaci(n de a %arina de cáscara de naran,a con NaO$ CaSO ) -itraci(n idr(isis ácida con =SO ) "apor a 9=7 ;C ) 'itraci(n Deter/inaci(n de a#&cares totaes Inoc&aci(n de a e"ad&ra ) -er/entaci(n aco%(ica ) 'itraci(n Destiaci(n -as% Escrit&ra de in-or/e -ina de a practica integra S&stentaci(n de in-or/e -ina de a practica integra
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AneHo % Taba <1 Casi-icaci(n de as operaciones1 OPERACIONES DESCRIPCIÓN
Operaciones preliminares
- R$%$&%' - *$+$%%' - v/ - /+'$ & $%%' $ m/ %'$/ / $ m/+'/ $ m'++/ !/ m/+'/ $ '%/ $&$'$/ $+ $'m'$/ $ /f$% + $+' +/ $/ &$+'m'$. - Tm'/ & /m/g$$' m/ $
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Procesos unitarios
- *%'B%%' / '+'', %'$/ / $ >%'/ +f'%/ %/m&/ $ %/'%'/$ $ $m&$ &$' $$m' <"/ /%+v$.