Identificación del Efecto que tiene el Cambio de Escala en el Proceso de Fermentación de Lixiviados de Guanábana sobre el Rendimiento de Etanol Usando Levaduras Nativas de Santander
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Date
2023-11-14
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
La guanábana (Annona muricata L.), es un fruto amazónico apreciado por su sabor agridulce. Sin embargo, su alto índice de desperdicio, que puede llegar al 30%, debido a su susceptibilidad a la deterioración y regulaciones de calidad, ha impulsado la búsqueda de alternativas para la valorización. Una de ellas es utilizar este residuo como fuente de carbono en procesos fermentativos. En trabajos previos del Grupo CICTA se evaluó, a una escala de Erlenmeyer, diferentes levaduras nativas capaces de producir etanol usando peptona microbiológica como fuente de nitrógeno; sin embargo, se desconoce el efecto de diferentes fuentes de nitrógeno inorgánicas, las relaciones C: N y el efecto del cambio de escala sobre los rendimientos a etanol. Por lo cual, se evaluaron tres fuentes de nitrógeno de origen inorgánico (cloruro de amonio, urea y sulfato de amonio) con dos cepas de levadura (195 y 246) con el fin de optimizar los rendimientos de etanol (Yps). Los resultados destacan que la combinación de cloruro de amonio y la levadura 246 logró el mayor rendimiento producto/sustrato (Yps) con un valor de 0,313 g/g. Esto se logró con una concentración de 65 g/L de azúcares fermentables y una relación C: N de 15:1. Además, en este trabajo de determinó el efecto que tiene el cambio de escala del volumen de fermentación de lixiviados de guanábana sobre el rendimiento de etanol, empleando levaduras nativas de Santander. Para tal fin, se procedió con el escalamiento de las fermentaciones utilizando tres metodologías diferentes: número de Reynolds para el volumen de 500 mL, potencia volumétrica y velocidad de la punta del impulsor para un volumen de 5000 mL. El método de escalamiento basado en la velocidad de la punta del impulsor demostró ser el más efectivo en términos de producción de etanol, alcanzando un valor de concentración de etanol de 21,932 g/L y un rendimiento máximo de 0,285 g/g, lo que resulta prometedor en comparación con las menores escalas evaluadas. Además, este método exhibió una mayor eficiencia energética calculada mediante el parámetro entrada de energía específica, representada como Po/VL reportando un valor de 13,17 W/m³, el cual es inferior en comparación con las otras metodologías.
Description
Keywords
Lixiviado de Guanábana, Levaduras, Fuente de nitrógeno, Rendimiento, Etanol, Azúcares fermentables, Diseño de producción a escala