Influencia en la producción de biomasa, etanol y ácido acético con el incremento de la concentración de la levadura Saccharomyces Cerevisiae en fermentaciones anaerobias del mucílago del cacao CCN-51
El objetivo principal de este estudio es optimizar la producción de bioetanol, al incrementar la concentración de levadura Saccharomyces Cerevisiae, y simultáneamente evaluar la producción de ácido acético en fermentación anaerobia. El proceso se desarrolló en un reactor tipo Batch Biotron GX Singl...
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2018
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| author | Serpa Nieves, Andrea Carolina Tenesaca Castillo, Oscar Vinicio |
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| description | El objetivo principal de este estudio es optimizar la producción de bioetanol, al incrementar la concentración de levadura Saccharomyces Cerevisiae, y simultáneamente evaluar la producción de ácido acético en fermentación anaerobia. El proceso se desarrolló en un reactor tipo Batch Biotron GX Single Vessel, donde se fermentó mucílago de cacao CCN-51 debido a su alta productividad. El desarrollo experimental se comparó con el método Simplex, que es recomendado para dos variables y permite mejorar la productividad del proceso. Las variables evaluadas experimentalmente fueron: generación de biomasa, bioetanol, sustrato y ácido acético mediante los métodos: peso seco, Winnick, fenol-ácido sulfúrico y titulación potenciométrica respectivamente. Los parámetros óptimos de operación del biorreactor son: temperatura de 35 ⁰C y pH de 4. Teóricamente al incrementar la concentración de levadura hasta los 20 g/L aumenta la productividad del proceso, sin embargo, experimentalmente el límite de concentración de levadura fue de 8 g/L, considerando este como el óptimo ya que valores superiores evitan el óptimo desempeño del equipo. El experimento óptimo presenta una productividad de 1,3474 g/L*h, y una máxima concentración de bioetanol de 28,2954 g/L; por otra parte, la concentración máxima alcanzada de biomasa es de 43,6467 g/L y la concentración máxima de ácido acético es de 0,1869%. A estos resultados experimentales se aplicaron diferentes modelos matemáticos, utilizando el software MATLAB 2017b. La biomasa se analizó mediante el modelo logístico integrado, la producción de bioetanol se modeló mediante la ecuación de Gompertz modificado y finalmente se aplicó el modelo de Andrew y Levenspiel |
| format | bachelorThesis |
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| institution | Universidad de Cuenca |
| language | spa |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-309702023-08-30T17:02:45Z Influencia en la producción de biomasa, etanol y ácido acético con el incremento de la concentración de la levadura Saccharomyces Cerevisiae en fermentaciones anaerobias del mucílago del cacao CCN-51 Serpa Nieves, Andrea Carolina Tenesaca Castillo, Oscar Vinicio Delgado Noboa, Jorge Washington Fermentacion Anaerobia Acido Acetico Modelos Matematicos Metodo Simplex El objetivo principal de este estudio es optimizar la producción de bioetanol, al incrementar la concentración de levadura Saccharomyces Cerevisiae, y simultáneamente evaluar la producción de ácido acético en fermentación anaerobia. El proceso se desarrolló en un reactor tipo Batch Biotron GX Single Vessel, donde se fermentó mucílago de cacao CCN-51 debido a su alta productividad. El desarrollo experimental se comparó con el método Simplex, que es recomendado para dos variables y permite mejorar la productividad del proceso. Las variables evaluadas experimentalmente fueron: generación de biomasa, bioetanol, sustrato y ácido acético mediante los métodos: peso seco, Winnick, fenol-ácido sulfúrico y titulación potenciométrica respectivamente. Los parámetros óptimos de operación del biorreactor son: temperatura de 35 ⁰C y pH de 4. Teóricamente al incrementar la concentración de levadura hasta los 20 g/L aumenta la productividad del proceso, sin embargo, experimentalmente el límite de concentración de levadura fue de 8 g/L, considerando este como el óptimo ya que valores superiores evitan el óptimo desempeño del equipo. El experimento óptimo presenta una productividad de 1,3474 g/L*h, y una máxima concentración de bioetanol de 28,2954 g/L; por otra parte, la concentración máxima alcanzada de biomasa es de 43,6467 g/L y la concentración máxima de ácido acético es de 0,1869%. A estos resultados experimentales se aplicaron diferentes modelos matemáticos, utilizando el software MATLAB 2017b. La biomasa se analizó mediante el modelo logístico integrado, la producción de bioetanol se modeló mediante la ecuación de Gompertz modificado y finalmente se aplicó el modelo de Andrew y Levenspiel The main goal of this study is to optimize the production of bioethanol, increasing the concentration of yeast Saccharomyces Cerevisiae and simultaneously evaluate the production of acetic acid in anaerobic fermentation. This process was made in a reactor type Batch Biotron GX Single Vessel, where cocoa mucilage was fermented CCN-51 given to its high value of productivity. This experiment was compared with a Simplex method which is recommended in two variables for better productivity of this process. The variables evaluated in this experiment are: generation of biomass, bioethanol, extract and acetic acid, using methods: dry weight, Winnick, fenol-sulfuric acid and potentiometric titulation respectively. The optimum parameters of operation of the bio reactor are: temperature of 35 °C and pH of 4, theoretically we deduce that when yeast concentration is increased to 20 g/L also increases the productivity of the process. In practice the limit of concentration of the yeast was 8 g/L, considering this the optimum because the superior values avoid the normal process of the team. The optimum experiment gives a productivity of 1,3474 g/L and a maximum concentration of bioethanol of 28,2954 g/L on other side the maximum concentration reach of biomass is 43,6467 g/L and the maximum concentration of acetic acid is 0,1869%. To this experiment results applied different mathematic models utilizing the software MATLAB 2017b. The biomass was analyzed thru the integrated logistic model. The production of bioethanol was modeled through the equation of modified Gompertz. Finally, a model of Andrew and Levenspiel Ingeniero Químico Cuenca 2018-08-31T21:19:13Z 2018-08-31T21:19:13Z 2018-08-30 bachelorThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/30970 spa TQ;467 application/pdf application/pdf |
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| topic | Fermentacion Anaerobia Acido Acetico Modelos Matematicos Metodo Simplex |
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