APROVECHAMIENTO INTEGRAL DE LA ORYZA SATIVA PARA LA OBTENCIÓN DE ALCOHOL ETÍLICO MEDIANTE APLICACIÓN ENZIMÁTICA RODDY PEÑAFIEL LEÓNDEFINICIÓN DEL PROBLEMAProducción anual arroz 12’695870 quintales (2005).Guayas provincia productora 50,75%.Arroz pilado produce 7-12% (1’142500) quintales anuales.DEFINICIÓN DEL PROBLEMAGranos pequeños (arrocillo) baja calidad, mezclado, alimentación animal, mezclado con otros cereales en cervecerías.No tiene valor comercial en mercado. OBJETIVOS Agregar valor comercial.Obtención de producto a partir de distinta materia prima.Verificar factibilidad tecnológica, económica del proyecto.Análisis físicos, químicos, microbiológicos en diversas etapas de producción.

CARACTERÍSTICAS Y GENERALIDADES DE LAS MATERIAS PRIMASORYZA SATIVA.- arroz principal fuente carbohidratos del organismo energía proporcionado por fécula (parte blanca)Planta compuesta: raíz, tallo, hojas, grano, inflorescencia. ALMIDÓNComponente principal en la estructura del arroz.2 formas: amilosa( PM 200000 – 800000) y amilopeptina (PM >500000 ) La mayor parte de las unidades de glucosa están unidas por los enlaces 1-4

ENZIMASProteínas que ayudan y facilitan el curso de una reacción bioquímica, es decir aumentan la velocidad catalítica de dicha reacción sin alterar los productos que se generen al final de dicho proceso.Enzima a utilizar alfa amilasa

ALFA AMILASAEnzima hidrolítica, es decir que rompe los enlaces de hidrógeno, hidrolizando cualquier enlace 1-4 liquefacción enzimática específica comienza a transformar las grandes cadenas del almidón en azúcares simples como dextrinas

ALFA AMILASALa alfa amilasa es una enzima termoestable, es decir funciona mejor y resiste altas temperaturas, el promedio de temperatura operativo es de entre 70 y 90 0C, además trabaja con un pH menor

de 6 y con una concentración de calcio de entre 50 ppm y 100 ppm para su mejor rendimiento La alfa amilasa es una enzima que se utiliza en la industria del almidón, el alcohol y el papel. Esta enzima puede clasificarse según su origen: amilasa bacterial o fúngica.LEVADURASLas levaduras son hongos unicelulares. La reproducción asexual es normalmente por gemación Crecen 28 - 32 0C, fermentan los carbohidratos, suelen ser esféricos y alargados LEVADURASMetabolismo: fermentación alcohólica en condiciones anaeróbicasGlucosa 2 dióxido de carbono + 2 Etanol + Energía Ecuación de GAY LUSSAC FERMENTACIÓNRECEPCION DE MATERIAS PRIMASArrocillo 50 Kg. Verificar pesos y condiciones higiénicas.Alfa amilasa BAN 800 MG almacenamiento bajas temperaturas (1 año).Fosfato monocálcico fresco y seco al igual que levadura Sacharomices Cerevisiae MOLIENDA, COCCIÓN, CORRECCIÓN, ESTABILIZACIÓNArrocillo molido hasta formar harina facilita cocción y mejora degradación de almidón.Cocción 70 0C durante 15 minutos Verificar pH inicial y corregir con fosfato (50 – 70 ppm) hasta llegar valor 5,6 pH óptimo enzimático.Monofosfato aumenta concentración de Ca++ que necesita enzima. Estabilización 60 0C x 25 horasFILTRACIÓN Y FERMENTACIÓN Luego del reposo se filtra S.S 14%.Paso previo a fermentación: hidratación y enriquecimiento de levadura.11 gr levadura en 150cm3 de agua 30- 35 0C reposo 15-30 minutos. Agitar lentamente 30minutos función: oxigenación.Disminuir pH 4.5 con ácido sulfúrico También se puede agregar urea como nutrienteFERMENTACIÓNA muestra filtrada agregar 1 g/l de levadura prehidratada y oxigenada.25 horas temperatura 28- 30 0C pH 4.5

DESTILACIÓNRefinación mediante separación de componentes mediante aplicación de calor basados en puntos de ebullición.P.E. agua = 100 0CP.E. etanol = 78.3 0CPresión vacío 3-4 psi y 85 0C

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICA Producción de sólidos solubles ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICAReducción de Viscosidad y Densidad 1= m/v 1=14.99g/10ml = 1.499 g/ml2= m/v 2=14.99g/ 11.10ml =1.350 g/mlESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICAPorcentaje de Calcio y Fósforo A continuación se detalla los cálculos realizados para agregar fosfato monocálcico:50 ppm = 0,05 gr /1000 gr Peso de muestra= 557,9 gr Cantidad de Fosfato Monocálcico agregado = 50 ppm(557,9*0,05)/1000 = 0,028 gr de fosfato0,028 gr de fosfato * 100= 2,8% de Fosfato MonocálcicoEl análisis realizado en el espectrofotómetro a la muestra nos da una idea de cuanto aporta el fosfato monocálcico con calcio y fósforo para la estabilización de la enzima:Concentración de calcio = 10.5 mg/lConcentración de fósforo = 60 mg/lESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICACabe recalcar que esta corrección y estabilización se la realiza agregando asimismo el fosfato monocálcico que actúa como solución buffer. A continuación se muestra los valores encontrados luego de corregir y estabilizar el pH.pH inicial = 6.3Luego de agregar 2,8% de fosfato monocálcico: pH final= 5.6ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICADISEÑO EXPERIMENTAL EN FASE DE FERMENTACIÓN Proceso fermentativo esta en función de parámetros que pueden ser controlados durante la etapa.Objetivo determinar el grado de afectación de determinados parámetros en el proceso y su relación con el tiempo de fermentación. ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICAFactores seleccionados:Temperatura: definiciones de grados alcohólicos están dadas a condiciones de 20 0C y su variación a los 30 0C.pH: inicial sin agregar fosfato 6.3 y con fosfato 0.1% 5.6.Hidratación de levadura: con tratamiento y sin tratamiento.

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICAOrden de las muestras:MUESTRA # 1

pH 6.3Hidratación levadura siTemperatura 30 0CMUESTRA #2pH 6.3Hidratación de levadura noTemperatura 30 0CMUESTRA # 3pH 6.3Hidratación levadura sitemperatura 20 0CESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICAMUESTRA #4pH 6.3Hidratación de levadura noTemperatura 20 0CMUESTRA #5pH 5.6Hidratación de levadura siTemperatura 30 0CMUESTRA #6pH 5.6Hidratación de levadura noTemperatura 30 0CESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICAMUESTRA #7pH 5.6Hidratación de levadura noTemperatura 20 0CMUESTRA #8pH 5.6Hidratación de levadura siTemperatura 20 0CESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICAProducción de Alcohol versus tiempo y temperatura Tiempo = 25 horas0GL = 2%Temperatura =30 0CDiseño predeterminadoAPROVECHAMIENTO INTEGRAL DE LA ORYZA SATIVA PARA LA OBTENCIÓN DE ALCOHOL ETÍLICO MEDIANTE APLICACIÓN ENZIMÁTICA RODDY PEÑAFIEL LEÓN

DEFINICIÓN DEL PROBLEMAProducción anual arroz 12’695870 quintales (2005).Guayas provincia productora 50,75%.Arroz pilado produce 7-12% (1’142500) quintales anuales.DEFINICIÓN DEL PROBLEMAGranos pequeños (arrocillo) baja calidad, mezclado, alimentación animal, mezclado con otros cereales en cervecerías.No tiene valor comercial en mercado. OBJETIVOS Agregar valor comercial.Obtención de producto a partir de distinta materia prima.Verificar factibilidad tecnológica, económica del proyecto.Análisis físicos, químicos, microbiológicos en diversas etapas de producción.

CARACTERÍSTICAS Y GENERALIDADES DE LAS MATERIAS PRIMASORYZA SATIVA.- arroz principal fuente carbohidratos del organismo energía proporcionado por fécula (parte blanca)Planta compuesta: raíz, tallo, hojas, grano, inflorescencia. ALMIDÓNComponente principal en la estructura del arroz.2 formas: amilosa( PM 200000 – 800000) y amilopeptina (PM >500000 ) La mayor parte de las unidades de glucosa están unidas por los enlaces 1-4

ENZIMASProteínas que ayudan y facilitan el curso de una reacción bioquímica, es decir aumentan la velocidad catalítica de dicha reacción sin alterar los productos que se generen al final de dicho proceso.Enzima a utilizar alfa amilasa

ALFA AMILASAEnzima hidrolítica, es decir que rompe los enlaces de hidrógeno, hidrolizando cualquier enlace 1-4 liquefacción enzimática específica comienza a transformar las grandes cadenas del almidón en azúcares simples como dextrinas

ALFA AMILASALa alfa amilasa es una enzima termoestable, es decir funciona mejor y resiste altas temperaturas, el promedio de temperatura operativo es de entre 70 y 90 0C, además trabaja con un pH menor de 6 y con una concentración de calcio de entre 50 ppm y 100 ppm para su mejor rendimiento La alfa amilasa es una en