obtenciÓn de bioetanol a partir de residuos de las vainas de arveja...
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UNIVERSIDAD UTE
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E
INDUSTRIAS
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y MANEJO
DE RIESGOS NATURALES
OBTENCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE RESIDUOS DE
LAS VAINAS DE ARVEJA (Pisum sativum) Y HABAS (Vicia
faba) MEDIANTE ENZIMAS CELULOLÍTICAS
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERA AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES
TAÑA LUCIA ORTIZ RUIZ
DIRECTORA: ROSA VICTORIA MORALES CARRERA
Quito, Julio 2020
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© Universidad UTE. 2019
Reservados todos los derechos de reproducción
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FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO
TRABAJO DE TITULACIÓN
DATOS DE CONTACTO
CÉDULA DE IDENTIDAD: 172749093-8
APELLIDO Y NOMBRES: ORTIZ RUIZ TAÑA LUCIA
DIRECCIÓN: Edén del Valle
EMAIL: [email protected]
TELÉFONO FIJO: 022302294
TELÉFONO MÓVIL: 0983873817
DATOS DE LA OBRA
TÍTULO: OBTENCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE RESIDUOS DE
LAS VAINAS DE ARVEJA (Pisum sativum) Y HABAS
(Vicia faba) MEDIANTE ENZIMAS CELULOLÍTICAS
AUTOR O AUTORES: ORTIZ RUIZ TAÑA LUCIA
FECHA DE ENTREGA DEL
PROYECTO DE
TITULACIÓN:
01//07//2020
DIRECTOR DEL PROYECTO
DE TITULACIÓN:
MSc. Rosa Morales
PROGRAMA PREGRADO POSGRADO
TÍTULO POR EL QUE OPTA: INGENIERO AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS
NATURALES RESUMEN: El trabajo de investigación, pretende analizar
una alternativa para reducir el excesivo
consumo de los derivados del petróleo como
la gasolina, ya que el proceso de extracción
tiene un sin número de aspectos negativos
para el medio ambiente, uno de ellos es la
disminución de la calidad del aire además de
varios factores que ligan a este consumo al
calentamiento global. Como una de las
alternativas se presenta la producción de
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bioetanol, a partir de las vainas de haba (H) y
arveja (A) como materia prima, ya que una vez
extraído el fruto las vainas no poseen otra
utilidad; de aprovechar dichos residuos que se
disponen finalmente a la basura en los
hogares y que poseen una cantidad
significativa de materia orgánica cuyo
compuesto principal es celulosa,
indispensable para la producción de bioetanol
mediante tratamientos como hidrólisis térmica
(HT) e hidrólisis enzimática (HE), al utilizar la
enzima celulasa que hace factible la
degradación de celulosa para producir una
mayor cantidad de azúcares reductores (AR)
los cuales se fermentaron mediante la acción
de la levadura Saccharomyces cerevisieae y
se obtuvo etanol, para analizar el rendimiento
de la HT e HE se realizaron dos tipos de
experimentos en el primero se sometieron las
muestras únicamente al proceso de HT y se
obtuvieron concentraciones de etanol de H:
0.3 g/L, A: 0.15 g/L, rendimientos que resultan
ser bajos a comparación de las que fueron
sometidas a los tratamientos de HT e HE con
concentraciones de H: 3.55 g/L y A: 1.45 g/L,
en este último proceso en conjunto existiría el
aprovechamiento de las levaduras por la gran
cantidad de azúcares reductores producidos
al finalizar la HT e HE. Es así que de
realizarse una industrialización para la
producción de bioetanol a partir de estos
residuos se tendría un impacto positivo hacia
el medio ambiente y una disminución y mejora
a la contaminación atmosférica y calidad
ambiental.
PALABRAS CLAVES: Haba; arveja; celulosa; bioetanol; celulasa.
ABSTRACT:
The research work aims to analyze an alternative to reduce the excessive consumption of petroleum derivatives such as gasoline, since the extraction process has a number of negative aspects for the environment, one of them is the decrease in quality air in addition to several factors that link this consumption to global warming. As one of the
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alternatives, the production of bioethanol is presented, from the bean (H) and pea (A) pods as raw material, since once the fruit is extracted the pods have no other use; to take advantage of said residues that are finally disposed of in the household and that have a significant amount of organic matter, which is an essential compound that is made up of cellulose and is essential for the production of bioethanol through treatments such as thermal hydrolysis (HT) and enzymatic hydrolysis (HE), when using the cellulase enzyme that makes cellulose degradation feasible to produce a greater amount of reducing sugars (AR) which were fermented by the action of the yeast Saccharomyces cerevisieae and ethanol was obtained, to analyze the performance of HT and HE two types of experiments were carried out, in the first the samples were submitted only to the HT process and ethanol concentrations of H: 0.3 g/L, A: 0.15 g/L were obtained, yields that turn out to be low compared to those who underwent HT and HE treatments with concentrations of H: 3.55 g/L and A: 1.45 g/L, in the latter proc All in all, there would be the use of yeasts due to the large amount of reducing sugars produced at the end of HT and HE. Thus, if an industrialization is carried out for the production of bioethanol from these residues, it would have a positive impact on the environment and a decrease and improvement in air pollution and environmental quality.
KEYWORDS Bean; vetch; cellulose; bioethanol; cellulase.
Se autoriza la publicación de este Proyecto de Titulación en el Repositorio Digital de
la Institución.
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TAÑA LUCIA ORTIZ RUIZ
172749093-8
DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN
Yo, ORTIZ RUIZ TAÑA LUCIA, CI 172749093-8 autor del trabajo de titulación:
OBTENCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE RESIDUOS DE LAS VAINAS
DE ARVEJA (Pisum sativum) Y HABAS (Vicia faba) MEDIANTE ENZIMAS
CELULOLÍTICAS previo a la obtención del título de INGENIERO
AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES en la Universidad
UTE.
1. Declaro tener pleno conocimiento de la obligación que tienen las
Instituciones de Educación Superior, de conformidad con el Artículo
144 de la Ley Orgánica de Educación Superior, de entregar a la
SENESCYT en formato digital una copia del referido trabajo de
titulación de grado para que sea integrado al Sistema Nacional de
información de la Educación Superior del Ecuador para su difusión
pública respetando los derechos de autor.
2. Autorizo a la BIBLIOTECA de la Universidad UTE a tener una copia del
referido trabajo de titulación de grado con el propósito de generar un
Repositorio que democratice la información, respetando las políticas de
propiedad intelectual vigentes.
Quito, 1 de Julio 2020
__________________________________________
TAÑA LUCIA ORTIZ RUIZ
172749093-8
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CERTIFICACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de tutor, certifico que el presente trabajo de titulación que lleva
por título OBTENCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE RESIDUOS DE LAS
VAINAS DE ARVEJA (Pisum sativum) Y HABAS (Vicia faba) MEDIANTE
ENZIMAS CELULOLÍTICAS para aspirar al título de INGENIERA
AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES fue desarrollado por
ORTIZ RUIZ TAÑA LUCIA, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad
de Ciencias de la Ingeniería e Industrias; y que dicho trabajo cumple con las
condiciones requeridas para ser sometido a las evaluación respectiva de
acuerdo a la normativa interna de la Universidad UTE.
___________________
(MSc. Rosa Morales)
DIRECTOR DEL TRABAJO
C.I.1708665367
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DECLARACIÓN JURAMENTADA DEL AUTOR
Yo, TAÑA LUCIA ORTIZ RUIZ, portador de la cédula de identidad Nª
172749093-8,
Declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría, que no ha sido
previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que
he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este
documento.
La Universidad UTE puede hacer uso de los derechos correspondientes a este
trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, Por su
Reglamento y por la normativa institucional vigente.
__________________________________________
TAÑA LUCIA ORTIZ RUIZ
172749093-8
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DEDICATORIA
Dedico este proyecto de investigación a Hannah Sofía mi adorada hija y a su
padre Richard David, ustedes son la fuente de mi inspiración y el motivo
esencial para superarme diariamente. Gracias a su apoyo he culminado esta
gran etapa de mi vida.
Richard sin tu empuje diario, exigencia, apoyo, cariño y amor el cual me
dedicas día a día para culminar mis metas ninguna de ellas sería posible, te
agradezco todas las malas noches que me has dedicado para que cumpla un
gran sueño el titularme de ingeniera. ¡Gracias por siempre ayudarme a ser
mejor persona!
A mis padres Ernesto y Norma ya que sin ellos esta meta no sería posible
gracias a su duro trabajo diario y a su esfuerzo por darme Educación ya que
es la mejor herencia que me pudieron brindar.
A mis segundos padres Carlos e Isabel por acogerme en su hogar y por el
amor que me supieron brindar través de los años, gracias a su apoyo
incondicional y las palabras de aliento que toda una vida estaré agradecida
por habérmelas dado a escuchar.
Para finalizar a mis hermanos Dayana y Steven y mis queridos primos André,
Gabriel e Isabela por siempre estar a mi lado.
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AGRADECIMIENTOS
A mi tutora MSc. Rosa Morales por su paciencia y orientación, la cual que me
supo brindar a lo largo del presente proyecto de investigación.
A mis lectores MSc. Gloria Roldan y PhD. Fausto Viteri por bridarme sus
conocimientos y por su paciencia en innumerables ocasiones.
Al Ing. Daniel Arboleda por ser un gran profesor y amigo, quien supo
ayudarme en todo lo que necesite para lograr realizar este proyecto de
investigación.
A mis familiares Miguel, Carlos Ortiz y a Isabel Sanpedro quienes depositaron
su confianza en mí, la cual agradeceré siempre.
A la familia Padilla Altamirano por el apoyo brindado hacia Hannah Sofía, para
que yo pudiera terminar mis estudios universitarios, en especial a S. Santiago
Padilla ya que desde el primer momento que llegue a su familia me supo
apoyar incondicionalmente.
A mi querida amiga Joselyn Vargas quien fue un apoyo fundamental en mis
últimos semestres universitarios, gracias por todo.
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ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN 1
ABSTRACT 2
1. INTRODUCCIÓN 3 2. METODOLOGIA 8 2.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MUESTRA 8
2.2. SECADO Y DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD 8
2.3. TRITURACIÓN DE RESIDUOS Y TAMIZADO 9
2.4. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE CENIZAS 9
2.5. HIDRÓLISIS TÉRMICA 10
2.6. HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA 10
2.7. FERMENTACIÓN 11 3. RESULTADOS Y DISCUSION 13
3.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MUESTRA 13
3.1.1. HUMEDAD 13
3.2. HIDRÓLISIS TÉRMICA 13
3.3. HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA 15
3.4. FERMENTACIÓN 15
3.5. CUANTIFICACIÓN Y COMPARACIÓN DEL RENDIMIENTO DE BIOETANOL A PARTIR DE CASCARAS DE HABA (VICIA FABA) Y ARVEJA (PISUM SATIVUM) 17 4. CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES 19
BIBLIOGRAFIA 20
ANEXOS 23
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ÍNDICE DE TABLAS
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Tabla 1. Condiciones previas a la inoculación de la enzima 10
Tabla 2. Concentracion de Celulosa en los residuos de Haba (Vicia faba) y arveja (Pisum sativum) en 100 g de muestra. 11
Tabla 3. Caracterización de la harina de los residuos de Haba (Vicia faba) y arveja (Pisum sativum) en 100 g de muestra 13
Tabla 4. Porcentaje de humedad de las muestras. 13
Tabla 5. Concentración de AR antes y después del hidrólisis térmica. 14
Tabla 6. Concentración de AR en la Hidrólisis Enzimática 15
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ÍNDICE DE FIGURAS
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Figura 1. Emisiones de CO2 por sector en la República del Ecuador (1990-2017) (Agencia Internacional de Energía, 2020).
4
Figura 2. Arveja (Pisum sativum). 8
Figura 3. Haba (Pisum sativum). 8
Figura 4. Peso de la bandeja vacía. 9
Figura 5. Peso de la bandeja con muestra 9
Figura 6. Proceso de inoculación de la enzima celulosa. 11
Figura 7. Cantidad de AR antes y después de la Hidrólisis Térmica. 14
Figura 8. AR en el proceso de obtención de Etanol. 16
Figura 9. Concentración de AR en los Testigos de los residuos de Haba (Vicia faba) y arveja (Pisum sativum).
16
Figura 10. Producción de Etanol (g/L) en las diferentes muestras. 17
Figura 11. Auto clavado de la muestra 23
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ÍNDICE DE ANEXOS
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ANEXO 1. Autoclavado de la muestras 23
ANEXO 2. Análisis Preliminar a las muestras de harina de haba y arveja
24
ANEXO 3. Analisis de azucares reductores en los diferentes procesos para la obtencion de Bioetanol
25
ANEXO 4. Analisis de Concentracion de Bioetanol en las diferentes muestras
30
ANEXO 5. Link Urkund
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1
RESUMEN
El trabajo de investigación, pretende analizar una alternativa para reducir el
excesivo consumo de los derivados del petróleo como la gasolina, ya que el
proceso de extracción tiene un sin número de aspectos negativos para el
medio ambiente, uno de ellos es la disminución de la calidad del aire además
de varios factores que ligan a este consumo al calentamiento global. Como
una de las alternativas se presenta la producción de bioetanol, a partir de las
vainas de haba (H) y arveja (A) como materia prima, ya que una vez extraído
el fruto las vainas no poseen otra utilidad; de aprovechar dichos residuos que
se disponen finalmente a la basura en los hogares y que poseen una cantidad
significativa de materia orgánica cuyo compuesto principal es celulosa y es
indispensable para la producción de bioetanol mediante tratamientos como
hidrólisis térmica (HT) e hidrólisis enzimática (HE), al utilizar la enzima
celulasa que hace factible la degradación de celulosa para producir una mayor
cantidad de azúcares reductores (AR) los cuales se fermentaron mediante la
acción de la levadura Saccharomyces cerevisieae y se obtuvo etanol, para
analizar el rendimiento de la HT e HE se realizaron dos tipos de experimentos
en el primero se sometieron las muestras únicamente al proceso de HT y se
obtuvieron concentraciones de etanol de H: 0.3 g/L, A: 0.15 g/L, rendimientos
que resultan ser bajos a comparación de las que fueron sometidas a los
tratamientos de HT e HE con concentraciones de H: 3.55 g/L y A: 1.45 g/L, en
este último proceso en conjunto existiría el aprovechamiento de las levaduras
por la gran cantidad de azúcares reductores producidos al finalizar la HT e
HE. Es así que de realizarse una industrialización para la producción de
bioetanol a partir de estos residuos se tendría un impacto positivo hacia el
medio ambiente y una disminución y mejora a la contaminación atmosférica y
calidad ambiental.
Palabras Clave: Haba; arveja; celulosa; bioetanol; celulasa.
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ABSTRACT
The research work aims to analyze an alternative to reduce the excessive
consumption of petroleum derivatives such as gasoline, since the extraction
process has a number of negative aspects for the environment, one of them
is the decrease in quality air in addition to several factors that link this
consumption to global warming. As one of the alternatives, the production of
bioethanol is presented, from the bean (H) and pea (A) pods as raw material,
since once the fruit is extracted the pods have no other use; to take advantage
of said residues that are finally disposed of in the household and that have a
significant amount of organic matter, which is an essential compound that is
made up of cellulose and is essential for the production of bioethanol through
treatments such as thermal hydrolysis (HT) and enzymatic hydrolysis (HE),
when using the cellulase enzyme that makes cellulose degradation feasible to
produce a greater amount of reducing sugars (AR) which were fermented by
the action of the yeast Saccharomyces cerevisieae and ethanol was obtained,
to analyze the performance of HT and HE two types of experiments were
carried out, in the first the samples were submitted only to the HT process and
ethanol concentrations of H: 0.3 g/L, A: 0.15 g/L were obtained, yields that turn
out to be low compared to those who underwent HT and HE treatments with
concentrations of H: 3.55 g/L and A: 1.45 g/L, in the latter proc All in all, there
would be the use of yeasts due to the large amount of reducing sugars
produced at the end of HT and HE. Thus, if an industrialization is carried out
for the production of bioethanol from these residues, it would have a positive
impact on the environment and a decrease and improvement in air pollution
and environmental quality.
Keywords: Bean; vetch; cellulose; bioethanol; cellulase.
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1. INTRODUCCIÓN
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1. INTRODUCCIÓN
Día a día los servicios de transporte terrestre utilizados cotidianamente en el
planeta para el traslado, comercio, recreación y otros, generan efectos en el
medio ambiente por la producción de gases de efecto invernadero que
diariamente son emitidos por motores de fuentes móviles, uno de los
compuestos más perjudiciales para el medio ambiente es el CO2 que se
produce por la combustión de diésel o gasolina, la última Cumbre sobre el
Cambio Climático [COP 23] sugiere que hay que disminuir a la mitad del total
de las emisiones actuales para el 2030, de no ser así la temperatura global
incrementaría a 2°C (Ojea, 2018).
Dichos compuestos son el resultado de un proceso en el cual se utilizan
combustibles fósiles de fuentes no renovables como el petróleo, las
extracciones del mismo junto con malas prácticas ambientales desencadenan
la muerte de especies propias del sitio, poniendo en peligro la conservación del
territorio y el desarrollo de la flora, fauna y de las comunidades aledañas, la
biodiversidad se ve afectada por el denominado cambio climático, según la
Oficina de Cambio Climático & Ministerio del Medio Ambiente, (2014) la rapidez
a la que se está dando el incremento de la temperatura mundial y la resiliencia
en cuanto a la adaptación de las diferentes especies de flora y fauna como de
las civilizaciones no son simultáneas entre ellas incrementando la necesidad
de disminuir o mitigar este daño colateral inminente.
En la actualidad el protocolo de Kioto, limita las emisiones de ciertos gases de
efecto invernadero como el metano, óxido nitroso, dióxido de carbono,
hidrofluorocarbono, hexafluoruro de azufre e hidrocarburo perfluorado. De
estas las emisiones de dióxido de carbono y metano son las más influyentes
para elevar la temperatura global (González et al., 2006).
Mahapatro (2017), indica que la gran cantidad de contaminantes gaseosos en
las grandes localidades, se generan de fuentes de combustión fijas y móviles
en su mayoría utilizados para procesos industriales.
En la República del Ecuador el ACUERDO MINISTERIAL No 097-A, TEXTO
UNIFICADO DE LEGISLACION SECUNDARIA DEL MINISTERIO DEL
AMBIENTE, (Ministerio del Ambiente, 2015) establece los límites permisibles
de emisiones de gases por tipos de fuentes de combustión, año de fabricación
y tipo de combustible empleado, de esta manera se controlan las emisiones de
los diferentes gases liberados por las diferentes industrias que empleen
cotidianamente este tipo de tecnologías con la finalidad de llevar un control de
la tasa anual de emisión de gases para cada caldero, chimenea entre otros.
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4
Las actividades contaminantes provienen principalmente procesos e industrias
de carácter extractivista como los sectores petroleros y minero entre otros
siendo importantes el sector automotriz y hospitalario. Aunque parezca
contradictorio las actividades agropecuarias han generado una gran afectación
en los ecosistemas por la extinción de bosques nativos o endémicos ya que
han sido reemplazados por monocultivos súper productivos como ejemplo la
palma africana, caña de azúcar (IGM & SENPLADES, 2013).
El portal de la Agencia Internacional de Energía [IEA], (2020) en su base
histórica de datos (1990-2017) de emisiones de Dióxido de Carbono (CO2) por
sectores para la República del Ecuador, denota (figura 1) que el sector del
transporte es el mayor productor de emisiones de CO2 con 19 MT liberadas a
la atmósfera en el año 2017.
Figura 1. Emisiones de CO2 por sector en la República del Ecuador (1990-2017) (Agencia
Internacional de Energía, 2020).
Según el estudio de Barbero & Tornquist (2012), el transporte por ser una
necesidad global tiene un crecimiento acelerado, el porcentaje de emisión de
gases de efecto invernadero de la industria del transporte a nivel global es de
14.2% de la totalidad, es de esperar que esta cifra incremente en los siguientes
años, de este porcentaje el 73%, 9%, 11% y 2% correspondería al transporte
terrestre, marítimo, aéreo y ferrocarril respectivamente.
El calentamiento global como consecuencia del incremento de los gases de
efecto invernadero tiene efectos notables alrededor del mundo, como el
derretimiento de los glaciares, cambios de temperatura superficial, además han
provocado fuertes tormentas, tornados y ciclones que han afectado a grandes
ciudades en especial a los denominados países bajos; como ejemplo de ello,
Bangladesh tuvo un incremento en sus mares de alrededor de 45 cm en cuanto
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a atura, de seguir incrementando este valor, alrededor de 50 millones de
personas deberían evacuar dicha ciudad (Dalkmann & Brannigan, 2010).
La Agencia Internacional de Energía [IEA], (2019) impulsa el desarrollo de la
matriz energética ya que las cifras del aumento de CO2 son alarmantes, 38.000
millones de toneladas de CO2 fueron liberadas a la atmósfera a nivel global en
el 2018 de las cuales Asia Suroriental y el Medio Oriente emitieron 20 millones
de toneladas de CO2 por lo que la salud de todos sus habitantes es
verdaderamente preocupante ya que la calidad del aire se ve disminuida.
Ballenilla (2004) deduce que la escasez del petróleo actualmente es evidente
ya que la sobre explotación de este recurso (no renovable) se ve agotado con
el paso de los años, la humanidad se encuentra entonces en la obligación de
buscar recursos alternativos (renovables). Países como el Ecuador sustentan
su economía en torno a la exportación del mismo y la disminución de este
recurso por su explotación progresiva afectaría fuertemente la estabilidad
económica del país y es por ello que se debe migrar hacia nuevas fuentes de
energía.
En la Amazonía Ecuatoriana la industria del petróleo dirige su economía ya que
a través de los acuerdos con los representantes de las comunidades
autóctonas donde se halle el campamento de explotación petrolera, se
proporcionan escuelas, parques, mejoras de tipo civil, bienestar social entre
otros beneficios a cambio de la libre explotación de petróleo, pero por otra parte
las malas prácticas ambientales dejaron graves secuelas tanto en la naturaleza
como en las comunidades generando impactos ambientales y sociales. Es por
ello que para mantener el consumo y nivel de vida actual es necesario,
desarrollar tecnologías que reemplacen, mitiguen o ayuden a mantener el
suministro mundial de gasolina y al mismo tiempo generen un menor impacto
en cuanto a su producción.
Santos & Gil (2009), proponen que las nuevas energías renovables (ER) deben
integrarse progresivamente junto al desarrollo tecnológico de las sociedades,
puede optarse por diversos tipos de energía provenientes del fruto de los
procesos originados del astro Sol como la energía eólica, maremotérmica,
biomasa, fotovoltaica como las endógenas (térmica), las cuales podrían ser el
camino a la nueva era de generación y consumo de energías. En este contexto
Peña (2016) describe que este tipo de ER han tenido un crecimiento del 389%
en los últimos 25 años.
La biomasa en especial la leña es utilizada actualmente en países en vías de
desarrollo, Peña (2016) explica que es la principal fuente de energía para 2.000
millones de habitantes en regiones como África, Asia y Latinoamérica siendo
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utilizada generalmente para la cocción de alimentos y representan el 73.2 %
de las ER.
La biomasa puede ser utilizada como materia prima para obtener otro tipo de
combustibles, mismos que pueden poseer un elevado contenido energético,
pudiendo de esta manera disminuir o suplir a los combustibles fósiles (Castro,
2012), dicho de otra manera los combustibles obtenidos a partir de material
biológico tendrían la capacidad de sustituir una porción del consumo de los
tradicionalmente usados a nivel global (Serna, Barrera, & Montiel, 2011).
El desperdicio de materia orgánica en los hogares es considerable, en Europa
corresponde a un tercio del total del producto, aquello genera un problema
tanto en la recolección como en el transporte, además al estar mezclada con
otros residuos, hace que la separación sea un proceso difícil (Oviedo, 2017).
Por lo tanto, la separación de la materia orgánica desde la fuente de generación
de estos residuos es muy importante ya que esta al mezclarse se destina a los
vertederos o rellenos sanitarios municipales, incrementando la contaminación
y disminuyendo la capacidad, que tienen estos residuos de ser útiles para
algunos procesos, como por ejemplo la producción de biocombustibles. En
Quito la generación de residuos sólidos per cápita es de 0,82 kg/habitante/día,
según el Instituto Ecuatoriano de Estadística y Censos [INEC], (2017); al
realizar una relación de los residuos per cápita producidos por el total de
habitantes (2 781 641) la urbe genera 2 280 945.62 kg de residuos diariamente,
siendo una cifra alarmante ya que estaríamos diariamente disminuyendo
nuestra calidad ambiental y limitando la capacidad de los lugares donde se
disponen la basura día a día (Zulia, Urdaneta, Joheni, & Zulia, 2006).
En la actualidad la realidad de los biocombustibles se limita al decreto 2332
donde se describe el uso de biocombustibles como parte de los componentes
empleados en las diferentes gasolinas a nivel nacional.
Yépez (2012) realizo un estudio en cuanto a la eficiencia del bioetanol
comparándola con la gasolina extra, este estudio fue realizado en la ciudad de
Quito donde se obtuvo resultados peculiarmente favorables para el primero en
cuestión, concluye que la combinación gasolina: etanol debe ser en una
proporción 95:5, es decir del total de la mezcla incluir un 5% como máximo de
etanol de origen vegetal ya que demostró ser menos contaminante y mejorar
el torque y la combustión interna a comparación de la gasolina de 85 octanos.
Por esta razón el presente trabajo de investigación se enfoca en la utilización
de los residuos como las cáscaras de Haba (Vicia faba) y arveja (Pisum
sativum) que están incluidas diariamente en la dieta de las familias
ecuatorianas.
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El objetivo general fue la obtención de bioetanol a partir de residuos de las
vainas de arveja (Pisum sativum) y habas (Vicia faba) mediante enzimas
celulolíticas, el mismo que se alcanzó a través de los siguientes objetivos
específicos:
Caracterizar la composición química de la materia prima (vainas de
arvejas y habas).
Obtener etanol, mediante fermentación con la levadura (Saccharomyces
cerevisiae) del extracto hidrolizado mediante tratamiento térmico
enzimático de la harina, obtenido de las vainas de arvejas y habas.
Cuantificar y comparar el rendimiento de bioetanol a partir de los
residuos de vainas de arvejas y habas.
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2. METODOLOGÍA
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2. METODOLOGIA
2.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MUESTRA
Para la investigación se utilizó como materia prima las cáscaras de arveja
(Pisum sativum) y de haba (Vicia Faba) como se muestran en las figuras 1 y 2.
Figura 2. Haba (Pisum sativum) Figura 3. Haba (Vicia faba)
Una vez seleccionadas y revisadas las vainas, para asegurar que no contenían
frutos, fueron lavadas y se dejó reposar con la finalidad que se escurra el
exceso de agua, este proceso fue realizado para cada residuo por separado.
2.2. SECADO Y DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
La determinación del contenido de humedad se realizó en el laboratorio de
química analítica de la universidad “UTE” según el método AOAC (Association
of Official Analytical Chemists) 23.003:2003.
Previo al proceso de secado de las muestras, se pesaron las bandejas vacías
(Figuras 3 y 4) donde se ubicaron los residuos para deshidratarlos y determinar
la cantidad de humedad. El proceso se realizó en estufa durante dos horas a
104 °C, luego se llevó cada muestra al desecador, donde se estabilizaron las
condiciones de temperatura y se procedió a pesar cada bandeja y se calculó el
porcentaje de humedad mediante la ecuación N°1 para la determinación del
porcentaje de humedad:
% Humedad=(P1)-(P2)
(P1)-P3x100 [1]
Donde:
P1= Peso de la bandeja + muestra, P2= Peso de la bandeja + muestra seca,
P3= Peso de la bandeja
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Figura 4. Peso de la bandeja vacía Figura 5. peso de la bandeja con muestra
2.3. TRITURACIÓN DE RESIDUOS Y TAMIZADO
Una vez obtenidos los residuos deshidratados, fueron triturados en un molinillo
de café y pasados por tamiz de malla #10 para obtener una harina fina con
partículas menores o iguales a 2 mm, para finalizar se homogenizó cada
muestra como lo recomiendan Maurya, Singla, & Negi (2015) y Worfa, Mensah,
Afotey, & Salifu (2017) en sus estudios para obtener harina de haba y arveja.
2.4. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE CENIZAS
La determinación del contenido de cenizas se realizó en el Laboratorio de
Química Analítica de la Universidad “UTE” según el método AOAC (Association
of Official Analytical Chemists) 923.03:2005.
Para la determinación de cenizas se taró un crisol de porcelana, se agregó 1
gramo de muestra y se llevó a la mufla en condiciones de temperatura de 600
°C, durante 4 horas y se llevaron al desecador hasta alcanzar condiciones de
temperatura ambiente.
Se determinó la cantidad de cenizas mediante la ecuación N°2 descrita a
continuación:
% Ceniza=(C2)-C3
(C1)-C3x100 [2]
Donde:
C1= Peso del crisol +muestra
C2= Peso del crisol +cenizas
C3= Peso del crisol
Previo a los tratamientos de hidrólisis térmica e hidrólisis enzimática se realizó
la caracterización de la harina de haba y arveja en el INSTITUTO NACIONAL
AUTÓNOMO DE INVESTIGACIONES AGROPECUARIAS [INSPI], donde se
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analizaron los parámetros comprendidos de humedad, celulosa, azúcares
reductores, proteína y grasa (Anexo II).
2.5. HIDRÓLISIS TÉRMICA
Se pesaron 50 gramos de harina homogenizada y se mezclaron con 950 ml de
agua destilada para crear una solución al 5% m/v como lo describe Padilla
(2019), en su estudio.
La muestra fue llevada al autoclave como lo describe Khawla et al., (2014) en
condiciones de temperatura de 121 °C y a 1 atmosfera de presión durante 1
hora, con la finalidad de liberar la mayor cantidad de azúcares para ser
aprovechados posteriormente por la enzima en el proceso de HE (Meenakshi
& Kumaresan, 2014).
Al finalizar los tratamientos de HT e HE se realizaron los análisis de los
azúcares reductores en el laboratorio de Ofertas De Servicios Públicos [OSP]
de la Universidad Central del Ecuador.
2.6. HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA
Para llevar a cabo la hidrólisis enzimática, utilizando un soporte universal, una
pinza doble nuez, una plancha de calentamiento y un potenciómetro se
procedió a armar el equipo se observa en la Figura 5.
Las muestras provenientes de la hidrolisis térmica fueron inoculadas con la
enzima celulasa, en la tabla 1 se describen las condiciones en las cuales fue
inoculada dicha enzima, la muestra se ubicó sobre la plancha de
calentamiento, se introdujeron buzos de agitación a una velocidad de 300 rpm
para mantener una muestra homogénea en durante todo este proceso.
Tabla 1. Condiciones previas a la inoculación de la enzima
Enzima Cantidad Temperatura pH Tiempo (horas)
Celulasa 0.8 ml 50 °C 8 2
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Figura 6. Proceso de inoculación de la enzima celulosa.
Previo a la inoculación de la enzima celulasa se realizó el cálculo de la cantidad
requerida para las concentraciones de celulosa descritas en la Tabla 2 para
cada uno de los residuos, como lo establece Castellanos & Torres (2017) y
Adina, Fetea, Abdelmoumen, & Socaciu, (2010) en sus estudios.
Tabla 2. Concentración de Celulosa en los residuos de Haba (Vicia faba) y arveja (Pisum
sativum) en 100 g de muestra.
TIPO DE RESIDUO [CELULOSA (g)]/100 MUESTRA (g)
HABA 16,35
ARVEJA 27,46
La cantidad de celulasa a adicionar sugerida por Adina et al., (2010), es por
cada 0.45 g de celulosa 1 mL de Celulasa. Por lo tanto, para los residuos de
haba y arveja se adicionaron 18.15 mL y 30.5 mL de celulasa
correspondientemente.
Al finalizar la hidrólisis enzimática fue necesario la inactivación de la enzima,
para lo cual la muestra se sometió a una temperatura de 95 °C durante 15
minutos a baño maría siguiendo la metodología empleada por Padilla (2019),
en su estudio.
2.7. FERMENTACIÓN
El análisis de la concentración de etanol obtenida se realizó en el laboratorio
LABOLAB de la ciudad de Quito.
Una vez finalizados cada uno de los tratamientos, se fermentaron las muestras
que fueron sometidas a los tratamientos de HT e HE como a las que
únicamente se las sometió a HT (blanco).
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Se utilizó la levadura Saccharomyces cerevisiae tipo II, la cual fue activada en
agar Sabourdaud por 7 días en condiciones de temperatura de 25°C
constantes en la incubadora (Brooks, 2008).
La cantidad de levadura inoculada en cada muestra se determinó en base a
las directrices de Mantilla (2012) y Padilla (2019), donde se utilizó 0.06 g de
levadura en una solución de agar Sabouraud de 6 mL, la fermentación se llevó
a cabo durante 7 días en condiciones de potencial de hidrógeno de 7,
temperatura de 25 °C sobre una plancha de agitación a 300 rpm.
Una vez finalizada la fermentación se llevaron las muestras al laboratorio
LABOLAB para la determinación de la cantidad de Etanol.
Caridad et al., (2014) describe la producción de etanol se lleva a cabo mediante
la siguiente formula:
Hexosas + Levadura Etanol + CO2 + Levadura + Δ
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3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
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3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MUESTRA
El presente estudio partió de la caracterización de los residuos, a cada muestra
de harina se le realizó los análisis descritos en la tabla 3, los cuales se
sustentan en el anexo 1.
Tabla 3. Caracterización de la harina de los residuos de Haba (Vicia faba) y arveja (Pisum
sativum) en 100 g de muestra
ANALISIS ARVEJA HABA METODO
HUMEDAD (%) 2,59 3,58 MO-LSAIA-01.01
LIGNINA (%) 10,90 8,70 MO-LSAIA-02.03
CELULOSA (%) 27,46 16,35 MO-LSAIA-02.03
GRASA (%) 2,46 2,51 MO-LSAIA-01.03
PROTEINA (%) 10,42 12,26 MO-LSAIA-01.04
AZÚCARES REDUCTORES (%) 3,02 7,09 MO-LSAIA-22
3.1.1. HUMEDAD
La tabla 4 describe la concentración de humedad en los residuos (cáscaras) y
la harina de Haba (Vicia faba) y arveja (Pisum sativum).
Tabla 4. Porcentaje de humedad de las muestras.
MUESTRA CÁSCARA HARINA
ARVEJA 79,40 2,59
HABA 85,97 3,58
El residuo de la vaina (fresca) de arveja, presentó 79,40% de humedad y su
sustrato seco o harina contenía 2,59% es decir que perdió el 97,41 % de su
humedad.
En cuanto a los residuos (vainas) de haba tuvieron una concentración de
humedad de 85,97% después de su deshidratación se perdió el 96,93% de la
misma. El sustrato seco de este residuo obtuvo una concentración de humedad
de 3,58%.
3.2. HIDRÓLISIS TÉRMICA
A continuación, en la tabla 5 se presenta la concentración de los AR antes y
después de la hidrolisis térmica.
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Tabla 5. Concentración de AR antes y después de la hidrólisis térmica
AZÚCARES REDUCTORES [AR] (g/L)
MUESTRA (ANTES DE LA
HIDRÓLISIS TÉRMICA) (DESPUÉS DE LA
HIDRÓLISIS TÉRMICA)
ARVEJA 0,151 1,1
HABA 0,354 2,05
Domine (2013) describe a la lignina como un biopolímero el que junto con la
celulosa conformaría la pared celular de las células vegetales, por lo tanto, la
finalidad de llevar a cabo el proceso de Hidrólisis Térmica es convertir la lignina
y celulosa en azúcares reductores los cuales serán aprovechados
posteriormente por la levadura para convertir azúcares fermentables en etanol.
Podemos observar en la figura 7 que las concentraciones iniciales de los
residuos de arveja (0.151 g/L) y haba (0.354 g/L) se ven incrementados tras la
finalización de la hidrólisis térmica en aproximadamente 7 1/3 (1.1 g/L) y 3 1/2
(2.05 g/L) veces respectivamente.
Figura 7. Cantidad de AR antes y después de la Hidrólisis Térmica
Los incrementos pueden haber sido por la acción de la hidrólisis térmica, ya
que habría roto las fibras (celulosa), y ocurriría un proceso de
despolimerización, donde se destruyeron en gran parte los enlaces lignina-
carbohidrato, como resultado de esto, se obtiene un producto fibroso cuya
celulosa es más accesible a la hidrólisis enzimática (Guerrero, Iván, & Ramos,
2016), Los azúcares reductores posteriormente fueron indispensables para el
proceso de fermentación (Sanz, 2016).
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3.3. HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA
Para el análisis de la eficiencia del tratamiento de HE se realizó un blanco al
cual solo se lo sometió a la HT, no se le añadió la enzima celulasa,
posteriormente fue fermentado.
Para el proceso de hidrólisis enzimática se utilizó la enzima celulasa, la cual
rompe los enlaces β 1-4 del polímero glucosa para liberar por completo los
azúcares reductores, cabe recalcar que esta enzima libera también la
hemicelulosa y pectina existentes en cada una de las muestras (Ovando-
Chacón & Waliszewski, 2005).
A continuación, en la tabla 6 se presentan las concentraciones de los AR en la
harina y al finalizar los tratamientos de hidrólisis térmica y enzimática.
Tabla 6. Concentración de AR en la Hidrólisis Enzimática
AZÚCARES REDUCTORES (g/L)
MUESTRA HARINA SOLUCIÓN AL 5% m/V (HIDRÓLISIS TERMICA)
SOLUCIÓN AL 5% m/V (HIDRÓLISIS ENZIMATICA)
ARVEJA 0,151 1.10 3.80
HABA 0,354 2.05 7.15
Como se observa en la figura 8 los tratamientos previos a la hidrólisis
enzimática incrementaron la concentración de los azúcares reductores como
se describió anteriormente.
El proceso enzimático incrementó la concentración de los azúcares reductores
a parir de la finalización de la hidrólisis térmica en 3 veces en ambas muestras.
En la figura 6, se evidencia el incremento de los azúcares reductores, desde el
sustrato seco utilizado como materia prima hasta la finalización de la hidrólisis
enzimática donde claramente se evidencia que los enlaces de la celulosa
presentes en cada muestra fueron rotos (Anexo 3).
3.4. Fermentación
En este último proceso se llevó a cabo la fermentación de las muestras
sometidas a la HT e HE, como al blanco al cual únicamente se lo trató con HT
para comparar cuan eficiente es someter las muestras a este tratamiento con
la enzima celulasa.
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Se utilizó Saccharomyces cerevisiae la cual a través de la glucólisis fermentaría
las muestras que contienen AR como glucosa, fructosa, manosa, galactosa,
sacarosa y maltotrio (Olguin, 2015).
Figura 8. AR en el proceso de obtención de Etanol
Figura 9. Concentración de AR en los Testigos de los residuos de Haba (Vicia faba) y arveja
(Pisum sativum)
En las figuras 7 y 8 se observa que las muestras sometidas a la hidrólisis
térmica y enzimática presentan una tendencia de crecimiento en las
concentraciones de los AR como se mencionó anteriormente, los testigos los
cuales únicamente fueron sometidos al proceso térmico presentan la misma
tendencia, pero al finalizar la fermentación en los residuos de arveja presentan
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concentraciones finales de 0.65 g/L al compararlos con los sometidos al
proceso enzimático presentan las mismas concentraciones, para los residuos
de haba hay una diferencia poco significativa en los testigos (0.75 g/L) y las
muestras tratadas con los dos tratamientos (0.90 g/L).
Las concentraciones finales de AR denotan que la levadura Saccharomyces
cerevisiae consumió una gran cantidad de estos elementos para su nutrición a
través de un proceso osmótico, en este proceso la agitación continua de las
muestras a través de las planchas de agitación evitó el estrés osmótico, el cual
causa una disminución en el volumen celular que toma contacto con los
azúcares fermentables, de haber ocurrido esto la velocidad de la fermentación
se vería afectada. Dicha producción de etanol, será evaluada posteriormente
(Caridad et al., 2014).
3.5. Cuantificación y Comparación del Rendimiento de Bioetanol a partir de Cascaras de Haba (Vicia Faba) y Arveja
(Pisum Sativum)
En la figura 8 se observa que los AR se elevan notablemente después de la
hidrólisis térmica y enzimática, lo óptimo sería que al finalizar la fermentación
ya no se encuentren estos compuestos ya que se requiere que todos los AR´s
sean consumidos por la levadura y se fermenten para obtener un rendimiento
alto de etanol.
Según Olguin (2015) el rendimiento de etanol (teórico) es de 0.51 gramos por
cada gramo de glucosa consumida, en condiciones ideales se obtiene un
rendimiento máximo del 95%.
A continuación, en la figura 9 se presentan las concentraciones de etanol
obtenidas en los residuos de Haba (Vicia faba) y arveja (Pisum sativum).
Figura 10. Producción de Etanol (g/L) en las diferentes muestras
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La mayor producción de etanol se halla en los residuos de haba precedidos de
los de arveja los cuales fueron sometidos al tratamiento de hidrolisis térmica y
enzimática se denota la misma tendencia con los que fueron sometidos
únicamente al tratamiento térmico.
Al comparar los residuos de haba con su testigo se denota la favorable acción
de la enzima en la producción de azúcares reductores para la formación de
etanol que es consumida eficientemente por la levadura, se puede decir lo
mismo de la arveja.
Al realizar una relación en cuanto a las muestras de harina de arveja tratadas
con HT y HE en cuanto a la producción de etanol por cada g/L de AR de harina
se producen 0.38 g/L de etanol. En cuanto al haba cada g/L de AR de harina
de haba se producen 0.50 g/L de etanol.
En cuanto a los blancos de las muestras de arveja y haba los cuales fueron
sometidas únicamente a la HT, presentan concentraciones inferiores de 0.14 y
0.15 g/L de etanol por cada g/L de harina respectivamente, a comparación de
las que fueron sometidas a HT e HE.
Al comparar los valores de etanol producidos en el presente estudio (1.45 g/L
a partir de 50 g de harina de arveja), estos superan a los resultados obtenidos
por Malagón (2009), el cual empleo un tratamiento de hidrólisis acida,
obteniendo concentraciones de 0.54 g/L.
Otro estudio de la producción de etanol a partir de vainas de algarrobo obtuvo
3,75 g/L de etanol, concentración proximal a la obtenida por los residuos del
haba (Sánchez et al., 2010).
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4. CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES
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4. CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES
Las muestras que fueron sometidas únicamente a la HT muestran una
producción de etanol de H: 0.3 g/L, A: 0.15 g/L, al compararlas con las
muestras sometidas a los tratamientos de HT y HE son superiores H: 3.55 g/L
y A: 1.45 g/L ya que existiría el aprovechamiento de las levaduras por la gran
cantidad de azúcares reductores producidos en estos dos tratamientos.
Se puede observar que las muestras sometidas a los tratamientos de HT e HE
incrementaron su concentración de AR al finalizar cada tratamiento, las harinas
de Arveja y Haba inicialmente tuvieron una concentración de AR de 0,151 g/L
y 0.354 g/L, al finalizar la HT 1,10 g/L y 2.05 g/L y luego de someterlas a la HE
presentaron la misma tendencia 3.80 g/L y 7.15 g/L por lo que concluye que la
hidrólisis enzimática favorece la liberación de AR.
El Haba presento la mayor cantidad AR a lo largo del proceso de obtención de
etanol y produjo la mayor cantidad de Etanol (3.55 g/L), al compáralo con la
arveja la cual produjo 1.45 g/L, menos.
Las vainas de arveja a pesar de contener una mayor cantidad de celulosa que
el haba, obtuvo una menor cantidad de AR a medida que fue realizado el
experimento, esto puede ser porque no todos los compuestos de la celulosa
eran AR fermentables; en ambos casos se obtuvo un aumento de AR muy
elevado.
Las muestras sometidas al HT obtuvieron rendimientos inferiores que las
sometidas al tratamiento de HT y HE ya que las enzimas favorecerían la
liberación de azucares reductores los cuales serían aprovechados en la
fermentación, por lo que se concluye que para obtener un mayor rendimiento
de etanol es importante realizar la hidrólisis enzimática.
Se recomienda realizar otro estudio cambiando condiciones de pH 4 y la
cantidad de sustrato seco con la finalidad de analizar el comportamiento de las
levaduras en el proceso de fermentación.
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BIBLIOGRAFIA
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BIBLIOGRAFIA
Adina, C., Fetea, F., Abdelmoumen, T., & Socaciu, C. (2010). Application of FTIR spectroscopy for a rapid determination of some hydrolytic enzymes activity on sea buckthorn substrate. Romanian Biotechnological Letters, 15(6), 5738–5744.
Agencia Internacional de Energía. (2020). Data & Statistics CO2 Ecuador - IEA. Recuperado el 11 de marzo de 2020, de Agencia Internacional de Energía website: https://www.iea.org/data-and-statistics/?country=ECUADOR&fuel=CO2 emissions&indicator=CO2 emissions by energy source
Ballenilla, F. (2004). GRÁFICA 1: PREVISONES DE DEMANDA DE PETRÓLEO Y GAS.
Barbero, A., & Tornquist, R. (2012). Revista Transporte y Territorio. Universidad de Buenos Aires, 21–26. Recuperado de www.rtt.filo.uba.ar
Brooks, A. A. (2008). Ethanol production potential of local yeast strains isolated from ripe banana peels. African Journal of Biotechnology, 7(20), 3749–3752.
Caridad, C. A.-M., Norge Antonio, G.-C., Guevara-Rodríguez, & Amarilys. (2014). ICIDCA. Sobre los Derivados de la Caña de. 48(1), 65–70. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=223148420004
Castellanos, A., & Torres, G. (2017). Proteína Celular en biomasa de la levadura producida a partir de residuos de cáscaras de naranja y papa para uso en la alimentación animal. Citecsa, 8(13), 24–49.
Castro, M. (2012). Reflexiones en torno al desarrollo de los biocombustibles en Ecuador. Recuperado de http://www.olade.org/sites/default/files/CIDA/Biocomustibles/Otros/CEDA Reflexiones desarrollo Biocombustibles Ecuador.pdf
Dalkmann, H., & Brannigan, C. (2010). Transporte y Cambio Climático Módulo 5e. Recuperado de http://www.sutp.org
Domine, M. C.-S. y M. E. (2013). Lignina , Estructura Y Aplicaciones : Métodos De Despolimerización Para La Obtención De Derivados Aromáticos De Interés Industrial Lignin , Structure and Applications : Depolymerization Methods for. Avances en ciencias e ingenieria, 4(4), 15–46. Recuperado de http://www.exeedu.com/publishing.cl/av_cienc_ing/15
Guerrero, C., Iván, S., & Ramos, V. (s/f). “OBTENCIÓN DE AZÚCARES FERMENTABLES POR HIDROLISIS ENZIMÁTICA A PARTIR DE LOS RESIDUOS DE MANGO (Mangífera Indica l.), LAMBAYEQUE 2016” “OBTAINING FERMENTABLE SUGARS ENZYMATIC HYDROLYSIS FROM WASTE OF MANGO (Mangífera indica L.), LAMBAYEQUE 2016”.
IEA. (2019). CO2 Emissions from Fuel Combustion 2019 – Analysis - IEA. Recuperado el 18 de enero de 2020, de https://www.iea.org/reports/co2-emissions-from-fuel-combustion-2019
IGM, & SENPLADES. (2013). Atlas Geográfico de la República del Ecuador: El
-
21
Medio Ambiente. Instituto Geográfico Militar, pp. 243–310. Recuperado de http://sni.gob.ec/atlas-geografico-nacional-2013
INEC. (2017). Tras las cifras de Quito |. Recuperado el 8 de marzo de 2020, de INSTITUTO NACIONAL DE ESTADISTICA Y CENSOS website: https://www.ecuadorencifras.gob.ec/tras-las-cifras-de-quito/
Khawla, B. J., Sameh, M., Imen, G., Donyes, F., Dhouha, G., Raoudha, E. G., & Oumèma, N. E. (2014). Potato peel as feedstock for bioethanol production: A comparison of acidic and enzymatic hydrolysis. Industrial Crops and Products, 52, 144–149. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2013.10.025
Mahapatro, M. (2017). Qualitative Research in Public Health. Asian Journal of Social Science, 45(1–2), 73–92. https://doi.org/10.1163/15685314-04501004
Malagón, M. L. (2009). OBTENCIÓN DE ETANOL A PARTIR DE BRÓCOLI Y CÁSCARA DE ARVEJA EMPLEANDO LA ENZIMA MULTIFECT 720 DE CARÁCTER BÁSICO A NIVEL DE LABORATORIO.
Mantilla, M. (2012). Hidrólisis ácida del bagazo de caña de azúcar y paja de trigo con una posterior fermentación alcohólica para obtención de etanol. Universidad Central del Ecuador.
Maurya, D. P., Singla, A., & Negi, S. (2015). An overview of key pretreatment processes for biological conversion of lignocellulosic biomass to bioethanol. 3 Biotech, 5(5), 597–609. https://doi.org/10.1007/s13205-015-0279-4
Meenakshi, A., & Kumaresan, R. (2014). Ethanol production from corn, potato peel waste and its process development. International Journal of ChemTech Research, 6(5), 2843–2853. https://doi.org/10.1021/ja00078a041
Ministerio del Ambiente. Edición especial. , Pub. L. No. 387, 1 (2015).
Oficina de Cambio Climático, & Ministerio del Medio Ambiente. Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático Chile. , (2014).
Ojea, L. (2018, noviembre). ASÍ NOS AFECTA EL CAMBIO CLIMÁTICO. Recuperado el 18 de marzo de 2020, de GREEN PEACE ORG website: https://es.greenpeace.org/es/wp-content/uploads/sites/3/2018/11/GP-cambio-climatico-LR.pdf
Olguin, E. (2015). ESTUDIO PARA OPTIMIZAR LA OBTENCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE HARINA DE SEMILLAS DE RAMÓN (Brosimum alicastrum Sw.) [Centro de Investigación Cientifica de Yucátan A.C.]. https://cicy.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1003/386/1/PCER_M_Tesis_2015_Olguin_Edgar.pdf
Ovando-Chacón, S. L., & Waliszewski, K. N. (2005). Commercial cellulases preparations and their applications in extractives processes. Universidad y Ciencia, 21(42), 111–120. Recuperado de www.ujat.mx/publicaciones/uciencia
Oviedo, U. DE. (2017). “OBTENCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE HIDROLIZADOS DE RESIDUOS DE FRUTA” (UNIVERSIDAD DE OVIEDO). Recuperado de http://digibuo.uniovi.es/dspace/bitstream/10651/43613/6/TFM_CeliaHernandezGalindo.pdf
-
22
Padilla, R. (2019). Universidad Ute. Identificación de Procesos de Erosión por monocultivo en la parroqui de Pacto y Propuestas de Lineas de Acción, 53.
Peña, S. V. (2016). PREPARACIÓN. (November).
Rosario Maqueda González, M., Profesor Asociado, I., Victoria Carbonell Padrino, M., Asociado, P., Martínez Ramírez, E., & Flórez García, M. (2006). Fuentes de emisión de gases de efecto invernadero en la agricultura. CALI.
RUIZ, J. S. G., & SILVA, H. (2009). Centrales de energías renovables (S. A. PEARSON EDUCACIÓN, Ed.). Madrid.
Sánchez, S., Luan, D., Lozano, L. J., Larrosa, A., Ginestá, A., Hemández-Femández, F. L., De Los Ríos, A. P., & Godínez, C. (2010). Fabricación de bioetanol a partir de extractos azucarados procedentes de la lixiviación de la vaina de la algarroba.
Sanz, M. (2016). Química Orgánica Industrial. Recuperado el 23 de febrero de 2020, de https://www.eii.uva.es/organica/qoi/tema-03.php
Serna, F., Barrera, L., & Montiel, H. (2011). Impacto Social y Económico en el Uso de Biocombustibles. En J. Technol. Manag. Innov (Vol. 6). Recuperado de http://www.jotmi.org
Worfa, M. N., Mensah, M., Afotey, B., & Salifu, S. P. (2017). Effect of Different Sets of Pleurotus ostreatus and Aspergillus niger Hydrolysis of Cassava Peelings on Bioethanol Yield. 7(3), 58–64. https://doi.org/10.5923/j.ajee.20170703.02
Yépez, J. (2012). ESTUDIO DE AUTOMOTOR A BIOETANÓL CON RESPECTO A GASOLINA EXTRA VENTAJAS, DESVENTAJAS, EFICIENCIA EN EL MOTOR, CONSUMO, CONTAMINACIÓN, RENDIMIENTO; EN LA CIUDAD DE QUITO.
Zulia, U., Urdaneta, G., Joheni, A., & Zulia, U. (2006). Omnia. Choice Reviews Online, 44(03), 44-1347-44–1347. https://doi.org/10.5860/choice.44-1347
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ANEXOS
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ANEXOS
ANEXO I. AUTOCLAVADO DE LAS MUESTRAS
Figura 10. Auto clavado de la muestra
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ANEXO II. ANALISIS PRELIMINAR A LAS MUESTRAS DE HARINA DE HABA Y ARVEJA
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ANEXO III. ANALISIS DE AZÚCARES REDUCTORES EN LOS DIFERENTES PROCESOS PARA LA OBTENCIÓN DE
BIOETANOL
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ANEXO IV. ANALISIS DE CONCENTRACIÓN DE BIOETANOL EN LAS DIFERENTES MUESTRAS
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ANEXO IV.
LINK URKUND
Link Urkund:
https://secure.urkund.com/view/73031635-879037-402877