Producción de bioetanol a partir de residuos de mango (Manguifera indica)

La producción de biocombustibles a partir de residuos de la agroindustria es una alternativa y atractiva opción para reducir los costos económicos en los rellenos sanitarios y las preocupaciones ambientales debido al cambio climático directamente relacionado con el uso de combustibles fósiles. Los desechos de mango pueden usarse para la obtención de bioetanol como biomasa o materia prima orgánica de energía renovable. Mediante el proceso de hidrólisis y fermentación se realizan las transformaciones bioquímicas necesarias para llevar a cabo la producción de esta sustancia. En primer lugar, el pretratamiento de hidrólisis ácida con ácido sulfúrico se realizó bajo dos condiciones de concentración: 1% y 3% (p / v) de H2SO4, la hidrólisis se llevó hasta una temperatura de 50 ¿ C durante 120 min. Posteriormente, se llevó a cabo el proceso de fermentación por Saccharomyces bayanus en condiciones anaeróbicas, temperatura ambiente (18¿ C) y durante aproximadamente 6 días (144 h). Los resultados demuestran una diferencia significativa entre los tratamientos de 1% y 3% de hidrólisis ácida con una confianza del 95%, alcanzándose una eficiencia de hidrólisis del 23% y de 7% respectivamente. La fermentación fue evaluada a través del cambio de azúcares reductores, los cuales evidencian mayor consumo en el tiempo para las muestras pretratadas con 1%, debido a una menor concentración de sulfato de sodio (inhibidor) comparado con 3%. También, mediante cromatografía líquida y de gases, se concluyó que, debido a las bajas concentraciones de etanol, no fue posible cuantificar el etanol por HPLC, sin embargo, sí se pudo por el método GLC obteniéndose valores con tendencias acordes a la variación de concentración de azúcares en el tiempo. Finalmente, debido a errores sistemáticos, es prudente tomar acciones adicionales para el perfeccionamiento de las técnicas experimentales y en al añadir pasos adicionales como lo es la detoxificación de los tratamiento de hidrólisis.

The production of biofuels from agro-industrial waste is an alternative and attractive option to reduce economic costs in landfills and environmental concerns due to climate change directly related to the use of fossil fuels. Mango waste can be used to obtain bioethanol as biomass or organic raw material for renewable energy. The biochemical transformations necessary to carry out the production of this substance, will be carried out through the hydrolysis and fermentation process. First, the acid hydrolysis treatment with sulfuric acid was carried out under two concentration conditions: 1% and 3% (w / v) H2SO4, the hydrolysis was carried out at a temperature of 50 ¿ C for 120 min. Subsequently, the Saccharomyces bayanus fermentation process was perform under anaerobic conditions, room temperature (18 ¿ C) and for approximately 6 days (144 h). The results affected a significant difference between 1% and 3% acid hydrolysis treatments with a 95% confidence, reaching a hydrolysis efficiency of 23% and 7% respectively. The fermentation was determined through the change of reducing sugars, the evidence greater consumption over time for samples pretreated with 1%, due to a lower concentration of sodium sulfate (inhibitor) compared to 3%. Also, through liquid and gas chromatography, it was concluded that due to the low ethanol proteins, it was not possible to quantify the ethanol by HPLC, however, it was possible by the GLC method obtaining values with trends according to the variation of concentration of Sugars in time. Finally, due to systematic errors, it is prudent to take additional actions to improve experimental techniques and to add additional steps such as the detoxification of hydrolysis treatments. In addition, in order to generate greater value for this research, it is proposed to be able to investigate by means of a robust experimental design, acid hydrolysis to detect 1% w / v sulfuric acid and explore the obtaining of a pH indicator from a natural dye of mango waste.

Ingeniero Químico

Pregrado