Presentacin de PowerPoint

UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLIVARFACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS, RECURSOS NATURALES Y DEL AMBIENTEESCUELA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

TESIS DE GRADO PREVIO A LA OBTENCION DEL TITULO DE INGENIERO AGROINDUSTRIAL OTORGADO POR LA UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLIVAR, A TRAVES DE LA FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS, RECURSOS NATURALES Y DEL AMBIENTE.

TEMA:: EFECTO DE LA LEVADURA (Saccharomyces cerevisiae) Y LA TEMPERATURA EN LA OBTENCION DE ETANOL A PARTIR DE CAA DE AZUCAR (Saccharun officinarum L.), EN LA UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLIVAR.

AUTORES: FAUSTO ABEL CHIMBO JIMENEZ JUAN PABLO VEGA GUERRERO

1JUSTIFICACIONEsta investigacin busca dar solucin a la problemtica de los cai-culturores de la Provincia Bolvar, en especial a la Parroquia Facundo Vela donde se produce etanol, esta investigacin esta inmersa en buscar la mejor condicin de operacin y todos los aspectos relacionados con l, para dominar de manera precisa el mtodo ptimo de fermentacin del jugo de caa de azcar POJ (negra) empleando levadura (saccharomyces cerevisiae) .GENERALDeterminar el efecto de la Levadura Saccharomyces cerevisiae y la temperatura en la obtencin de etanol a partir de caa de azcar en la Universidad Estatal de Bolvar.

Evaluar el efecto de la Saccharomyces cerevisiae en el proceso de fermentacin.Establecer el efecto de la temperatura en el proceso de fermentacin.Caracterizar fsica y qumicamente el etanol obtenido en el mejor tratamiento. Determinar el beneficio costo en el mejor tratamiento.

ESPECFICOS0BJETIVOS HIPOTESIS

Ho:La Levadura Saccharomyces cerevisiae y la temperatura no inciden en la obtencin del producto final.Hi:La Levadura Saccharomyces cerevisiae y la temperatura inciden en la obtencin del producto final.

MATERIALES Y MTODOSUBICACIN DEL EXPERIMENTO UBICACINLOCALIDADPasEcuadorProvinciaBolvarCantnGuarandaParroquiaGuanujoSectorAlpachaca. Km3 va AmbatoParmetroValorAltitud 2800 msnmLongitud 79 0 02Latitud 01 34 15Temperatura media anual 13CTemperatura mxima 18CTemperatura mnima 8CHumedad 75%FACTORES EN ESTUDIOFactoresCdigoNivelesCatalizador (Levadura)AA1 levadura 0,15gr/lA2 levadura 0,20 gr/lA3 levadura 0,25gr/lTemperaturaBB1 30 CB2 40 CTRATAMIENTOS EN ESTUDIOTratamientoCdigoNivelesLevaduraTemperatura (T)1A1B10.15gr/l.30 C2A1B20.15gr/l.40 C3A2B10.20gr/l.30 C4A2B20.20gr/l.40 C5A3B10.25gr/l30 C6A3B20.25gr/l.40 CTIPO DE DISEODiseo completamente al azar con arreglo factorial 3x2 con 3 repeticiones, el mismo que corresponde al siguiente modelo matemtico:

Numero tratamientos6Nmero de repeticiones3Total unidades experimentales18Unidad Experimental 30 L Planta Piloto250ml LaboratorioVARIABLES EXPERIMENTALES

DIAGRAMA DE FLUJO PLANTA PILOTO

PLANTA PILOTODescripcin del experimento a nivel de planta piloto

DIAGRAMA DE FLUJO LABORATORIO

Descripcin del experimento a nivel de laboratorio

RESULTADOS Y DISCUSIONES A NIVEL DE LABORATORIO Y PLANTA PILOTOValores de pH en la materia primaLpez(4,4 5)Panikov(4,5 5)Valores de Brix en la materia primaSalga G.2003(17,3 18,3)Valores de pH durante el proceso de fermentacin a nivel de laboratorioArroyo Lpez 2009(4,2 a 4,6)Anlisis de varianza para pH FuenteSuma CuadradoGlCuadrado MedioRazn-FValor-PEfectos principalesa:Levadura4,4 10-522,2 10-50,070,9369b:Temperatura2,5 10-512,5 10-37,230,0197InteraccionesAb1,3 10-426,7 10-50,200,8240Residuos4,1 10-3123,4 10-4Total (corregido)6,7 10-317Shafaghat 2010(4,4 a 5,6)Arroyo Lpez 2009(4,2 a 4,6)Prueba de medias para pH

Arroyo-Lopez (34 y 40 C)Valores de Brix durante el proceso de fermentacin a nivel de laboratorio Valores de Brix inicial y final a nivel de laboratorioAnlisis de varianza para Brix FuenteSuma CuadradosGlCuadrado MedioRazn-FValor-PEfectos principalesa:levadura1,226.1 10-16,060,0152b:temperatura1.7 10-211.6 10-20,170,6901InteraccionesAb1.5 10-127.6 10-20,750,4914Residuos1,2121.0 10 -1Total (corregido)2.617La Fermentacin Alcohlica. Noe, Arroyo Lpez 2009 (30 -32 C)Anlisis de varianza para GLFuenteSuma CuadradosGlCuadrado MedioRazn-FValor-PEfectos principales a:levadura140,44270,2230,100,0000 b:temperatura722,001722,0309,430,0000Interacciones Ab21,33210,674,570,0334Residuos28,00122,333Total (corregido)911,817Comparacin Brix con GLValores de GL a nivel de laboratorio Anlisis de varianza para el tiempo de fermentacinFuenteSuma CuadradosGlCuadrado MedioRazn-FValor-PEfectos principales a:levadura12,4426,220,280,7606 b:temperatura32,00132,01,440,2533Interacciones ab37,33218,670,840,4556Residuos266,671222,22Total (corregido)348,4417Anlisis de varianza para volumen FuenteSuma de CuadradosGlCuadrado MedioRazn-FValor-PEfectos principales a:Levadura8,7777824,388891,010,3922 b:Temperatura1,3888911,388890,320,5817Interacciones Ab1,4444420,7222220,170,8484Residuos52,0124,33333Total (corregido)63,611117Volumen del producto finalValores de pH a nivel de planta pilotoValores Brix a nivel de planta pilotoValores de GL a nivel de planta pilotoTRATAMIENTOSGLT150T245T350T452T558T650 Volmenes de alcohol obtenidos a nivel planta piloto

ANLISIS FSICO QUMICO DEL ALCOHOL OBTENIDO A NIVEL DE LABORATORIO Y DE PLANTA PILOTO

MUESTRA 1(A3B2 0,25gr/l a 40C) LaboratorioPARAMETROS ANALIZADOS RESULTADOS (%)METODO DE ANALISIS ETANOL99,2422INEN 2014 C.G*METANOL 0,0157PEE-LASA-FQ-10b3 INEN 2014 C.GMUESTRA 11 (A3B1 0,25gr/l a 30C) Planta PilotoPARAMETROS ANALIZADOS RESULTADOS (%)METODO DE ANALISIS ETANOL98,9549INEN 2014 C.G*METANOL 0,0015PEE-LASA-FQ-10b3 INEN 2014 C.GValores de metanol a nivel de laboratorio y planta piloto

ALCOHOLES SUPERIORES LABORATORIO Y PLANTA PILOTOAnlisis costo-beneficio RubrosUnidadesCosto unitarioCostoGuarapo30$ 0,12$ 3,60Levadura7,5$ 0,03$ 0,86Envases4$ 0,15$ 0,60Total de gastos$ 5,06Venta4$ 1,50$ 6,00Ganancia neta$ 0,94CONCLUSIONES Los resultados obtenidos en este trabajo de investigacin dan a conocer los cambios en los valores de pH, grados Brix , GL, alcoholes superiores, volumen. Estas observaciones incrementan la cuestin acerca de la trasformacin de azucares en el proceso de fermentacin, no logra influir positivamente en el incremento de volumen y el GL la principal razn es la calidad de la levadura utilizadaEn lo relacionado a pH, no existe diferencia significativa que necesite ser tomada en cuenta esto debido a que todos los valores estn en los rangos establecidos en la normativa INEN 214 es necesario consideran que el valor ptimo de crecimiento logartmico esta entre 4, 5de pH En lo concerniente a grados brix se evidencia diferencia significativa siendo el tratamientos 5,11,17, sin embargo la calidad de la levadura es otro factor que se debe tomar en cuenta para otros estudios posteriores.

En lo relacionado al GL, se evidencia diferencia significativa siendo el tratamiento T5 A3B1, el mejor tratamiento en lo relacionado a los grados alcohlicos. Con respecto al tiempo de fermentacin no existe diferencia significativa que necesite ser tomada en cuenta.En lo relacionado a los anlisis fsicos qumicos del producto final nos indica que existe un valor alto de etanol lo cual demuestra la eficiencia del procedimiento.En respecto al metanol tanto a nivel de laboratorio como de planta piloto se evidencio trazas del mismo.

RECOMENDACIONES Se recomienda realizar un estudio ms profundo de las causas de presencia de metanol en el producto final.Se recomienda realizar una re destilacin del producto para obtener un producto de mejor pureza

Se sugiere que las muestras a ser utilizadas sean previamente pasteurizadas para evitar una posible contaminacin y se desarrollen otro tipo de microorganismos y modifique el producto final.En el proceso de fermentacin se recomienda utilizar agitacin para tener una mejor homogeneidad del mosto.

GRACIAS POR SU ATENCIN