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

Robayo Rocha, Juana Valentina; Chacón Fontecha, Brayan Stick

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

dc.contributor.advisor	López Giraldo, Luis Javier
dc.contributor.advisor	Álvarez Tasco, Johana Andrea
dc.contributor.author	Robayo Rocha, Juana Valentina
dc.contributor.author	Chacón Fontecha, Brayan Stick
dc.contributor.evaluator	Sánchez Torres, Viviana
dc.contributor.evaluator	Guerrero Amaya, Hernando
dc.date.accessioned	2023-11-15T13:37:28Z
dc.date.available	2023-11-15T13:37:28Z
dc.date.created	2023-11-14
dc.date.embargoEnd	2028-11-14
dc.date.issued	2023-11-14
dc.description.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.
dc.description.abstractenglish	Soursop (Annona muricata L.) is an Amazonian fruit appreciated for its sweet and sour flavor. However, its high waste index, which can reach up to 30%, due to its susceptibility to deterioration and quality regulations, has driven the search for alternati ves for valorization. One of these alternatives is to use this residue as a source of carbon in fermentation processes. In previous work by the CICTA Group, different native yeasts capable of producing ethanol were evaluated at an Erlenmeyer sc ale, using microbiological peptone as a nitrogen source. However, the effect of different inorganic nitrogen sources, the C:N ratios, and the scale up effect on ethanol yields are unknown. Therefore, three inorganic nitrogen sources (ammonium chloride, ure a, and ammonium sulfate) were evaluated with two yeast strains (195 and 246) to optimize ethanol yields (Yps). The results highlight that the combination of ammonium chloride and yeast strain 246 achieved the highest product/substrate yield (Yps) with a va lue of 0.313 g/g. This was achieved with a concentration of 65 g/L of fermentable sugars and a C: N ratio of 15: 1. Furthermore , this study determined the effect of scaling up the fermentation volume of soursop leachates on ethanol yield, using native yeast from Santander. To this end, fermentations were scaled up using three different methodologies: Reynolds number for a volume o f 500 mL, volumetric power, and impeller tip speed for a volume of 5000 mL The scaling method based on impeller tip speed proved to be the most effective in terms of ethanol production, reaching an ethanol concentration value of 21.932 g/L and a maximum yield of 0.285 g/g, which is promising compared to the smaller scales evaluated. Additionally, this method exhibited higher energy e fficiency calculated by the specific energy input parameter, represented as Po/VL, reporting a value of 13.17 W/m³, which is lower compared to the other methodologies.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Químico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.identifier.reponame	Escuela de Ingeniería Química
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15341
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.program	Ingeniería Química
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Química
dc.rights	info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Lixiviado de Guanábana
dc.subject	Levaduras
dc.subject	Fuente de nitrógeno
dc.subject	Rendimiento
dc.subject	Etanol
dc.subject	Azúcares fermentables
dc.subject	Diseño de producción a escala
dc.subject.keyword	Soursop Leachate
dc.subject.keyword	Yeast
dc.subject.keyword	Nitrogen Source
dc.subject.keyword	Yield
dc.subject.keyword	Ethanol
dc.subject.keyword	Sugars Fermentable
dc.subject.keyword	Scale-up production desing
dc.title	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
dc.title.english	Identification of the Effect of the Change of Scale in the Fermentation Process of Soursop Leachates on the Ethanol Yield Using Native Yeasts from Santander
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado