Obtención de bioetanol carburante a partir del lactosuero en la provincia de Chimborazo utilizando Super Pro designer

Palabras clave: diseño de proceso, indicadores económicos, simulación

Resumen

La producción de queso implica la generación de grandes cantidades de lactosuero cuando este residuo es vertido directamente en el ambiente provoca contaminación debido a la alta demanda de oxígeno. El lactosuero contiene lactosa un azúcar fermentable del cual se puede obtener bioetanol carburante mediante un conjunto de etapas unitarias. El objetivo del presente trabajo fue simular la producción de bioetanol carburante en SuperPro Designer V 8.5, para lo cual se utilizó etapas secuenciales en el diseño del proceso. Se establecieron 4 capacidades de (18 000, 22 000, 26 000 y 32 000) L de suero. La identificación del proceso tecnológico consta de almacenamiento, centrifugación, adición de polvo de suero, fermentación, calentamiento, destilación y deshidratación por separación cromatográfica, además, se identificó una capacidad máxima tentativa en la región de 32 438,37 L/día de lactosuero. La simulación permitió reconocer el flujo 30 000 L/día como la mejor alternativa económica.

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Citas

Acuerdo Interministerial Nro 177. (2019). Ministerio de Producción, Comercio Exterior, Inversiones y Pesca, y el Ministerio de Agricultura y Ganadería 14. www.agricultura.gob.ec

Ahmad, T., Aadil, R. M., Ahmed, H., Rahman, U. u., & Soares, B. C. V. (2019). Treatment and utilization of dairy industrial waste: A review. Trends in Food Science & Technology, 88, 361-372. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.04.003

Athimulam, A., Kumaresan, S., Foo, D. C. Y., Sarmidi, M. R., & Aziz, R. A. (2006). Modelling and Optimization of Eurycoma longifolia Water Extract Production. Food and Bioproducts Processing, 84(2), 139-149. https://doi.org/10.1205/fbp.06004

Baldasso, C., Barros, T., & Tessaro, I. (2011). Concentration and purification of whey proteins by ultrafiltration. Desalination, 278 (6), 381-386. https://doi.org/10.1016/j.desal.2011.05.055

Benítez-Cortés, I., Pérez-Martínez, A., Barrios-Rodríguez, M. A., Rodríguez-Machado, A., & Pérez-Sánchez, A. (2018). Simulación de una planta de producción de aceite de moringa empleando el simulador de procesos Superpro Designer. Tecnología Química, 32 (2), 2-12. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=445558422003

Casco-Méndez, G. M., Diéguez-Santana, K., Sarduy-Pereira, L., Vinocunga-Pillajo, R. D., Pomavilla-Guaminga, S. I., & Pérez-Martínez, A. (2022). Diseño del proceso de obtencion de bioetanol carburante mediante hidrolisis enzimatica del bagazo de caña en Pastaza. 49 (2), 35-46. http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S2223-48612022000200035&script=sci_arttext&tlng=en

Cerda-Mejia, V., Yordi, E., Cerda Mejía, G., Vinocunga-Pillajo, R. D., Perez, A., & González, E. (2022). Procedure for the determination of operation and design parameters considering the quality of non-centrifugal cane sugar. Entre Ciencia e Ingeniería, 16 (31), 43-50. https://doi.org/10.31908/19098367.2659

Cerda, V., González, E., Millán, H., Ramos, J., & Pérez, A. (2020). Estudio de viabilidad de la producción de miel de caña, diseño de procesos, aceptabilidad y análisis económico. Tecnología Química, Vol. 40, No. 3, 517-533. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2224-61852020000300517

Curipallo, H., Cerda Mejía, G., Tenemasa, V., Diéguez-Santana, K., Carrera-Sánchez, K., & Perez, A. (2020). Diseño del proceso para la obtención de ácido cítrico a partir del bagazo de caña disponible en Pastaza, Ecuador. Centro Azúcar, 47, 86-96. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2223-48612020000200086

Dahman, Y., Syed, K., Begum, S., Roy, P., & Mohtasebi, B., Their characteristics and analysis, Toronto, Canada, Woodhead Publishing, 2019. p. 277-325.https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102426-3.00014-X

Das, M., Raychaudhuri, A., & Ghosh, S. K. (2016). Supply Chain of Bioethanol Production from Whey: A Review. Procedia Environmental Sciences, 35, 833-846. https://doi.org/10.1016/j.proenv.2016.07.100

Dragone, G., Mussatto, S. I., Almeida e Silva, J. B., & Teixeira, J. A. (2011). Optimal fermentation conditions for maximizing the ethanol production by Kluyveromyces fragilis from cheese whey powder. Biomass and Bioenergy, 35(5), 1977-1982. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2011.01.045

Gabardo, S., Rech, R., Rosa, C. A., & Ayub, M. A. Z. (2014). Dynamics of ethanol production from whey and whey permeate by immobilized strains of Kluyveromyces marxianus in batch and continuous bioreactors. Renewable Energy, 69, 89-96. https://doi.org/10.1016/j.renene.2014.03.023

Glutz, F. (2009). Fuel Bioethanol Production from Whey Permeate. [Thesis Presented in option to Doctor in Chemistry in the École Polytechnique Fédérale de Lausanne], 195. https://www.infothek-biomasse.ch/images//142_2009_EPFL_Fuel_Bioethanol_Production_from_Whey_Permeate.pdf

INEC. Encuesta de Superficie y Producción Agropecuaria Continua. 2019 [cited 2023/; [Online] Available: https://www.ecuadorencifras.gob.ec/encuesta-de-superficie-y-produccion-agropecuaria-continua-2019/.

Koushki, M., Jafari, M., & Azizi, M. (2012). Comparison of ethanol production from cheese whey permeate by two yeast strains. Journal of food science and technology, 49 (5)(5), 614-619. https://doi.org/10.1007/s13197-011-0309-0

Kumar, D., & Singh, V. (2016). Dry-grind processing using amylase corn and superior yeast to reduce the exogenous enzyme requirements in bioethanol production. Biotechnology for Biofuels, 9(1), 228. https://doi.org/10.1186/s13068-016-0648-1

Liu, J.-J., Zhang, G.-C., Oh, E. J., Pathanibul, P., Turner, T. L., & Jin, Y.-S. (2016). Lactose fermentation by engineered Saccharomyces cerevisiae capable of fermenting cellobiose. Journal of Biotechnology, 234, 99-104. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2016.07.018

Llenque-Díaz, L. A., Quintana Díaz, A., Torres Lino, L., & Segura Vega, R. (2020). Produccion de bioetanol a partir de residuos organicos vegetales. Revista de Investigación Científica REBIOL, 40 (1), 21-29. https://doi.org/10.17268/rebiol.2020.40.01.03

Ma, Y., Weng, J., Shao, Z., & Chen, X., Parallel Computation Method for Solving Large Scale Equation-oriented Models, 37, Hangzhou, China, Elsevier, 2015. p. 239-244.https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63578-5.50035-9

Mellichamp, D. A. (2017). Internal rate of return: Good and bad features, and a new way of interpreting the historic measure. Computers & Chemical Engineering, 106, 396-406. https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2017.06.005

Monroy, A., Narvaez, R., Vera, B., & Bautista, L. (2017). Generación de bioetanol como combustible alternativo a partir de compuestos lignocelulósicos a nivel laboratorio. Revista de Energía Química y Física, 4 (13), 49-57. https://www.ecorfan.org/bolivia/researchjournals/Energia_Quimica_y_Fisica/vol4num13/Revista_de_Energia_Quimica_y_Fisica_V4_N13_7.pdf

Pérez-Fernández, A., Rivas-Martínez, M. I., Caamal-Cauich, I., & Martínez-Luis, D. (2017). La producción de bioetanol y su impacto en el precio de productos agrícolas en México. Ecosistemas y Recursos Agropecuarios, 4(12), 597-602. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=358652577020

Pérez-Martínez, A., Cervantes-Mendieta, E., Julián-Ricardo, M., González-Suárez, E., Gómez-Atanay, A., Oquendo-Ferrer, H., Galindo-Llanes, P., & Ramos-Sánchez, L. (2012). Procedimiento para enfrentar tareas de diseño de procesos de la industria azucarera y sus derivados. Revista mexicana de ingeniería química, 11(2), 333-349. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S1665-27382012000200012&script=sci_abstract

Poveda, E. (2013). Suero lácteo, generalidades y potencial uso como fuente de calcio de alta biodisponibilidad. Revista chilena de nutrición, 40, 397-403. http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0717-75182013000400011&nrm=iso

Radovanović, M., Strategic priorities of sustainable energy development, Second Edition, Boston, Academic Press, 2023. p. 181-277.https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821086-4.00004-0

Sar, T., Stark, B. C., & Yesilcimen Akbas, M. (2017). Effective ethanol production from whey powder through immobilized E. coli expressing Vitreoscilla hemoglobin. Bioengineered, 8(2), 171-181. https://doi.org/10.1080/21655979.2016.1218581

Sarkar, S., Das, B., Maiti, S., & Bhattacharjee, S. (2016). Studies on production of ethanol from cheese whey using Kluyveromyces marxianus. Materials Today: Proceedings, 3(10, Part A), 3253-3257. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2016.10.006

Secretaría de Energía de Argentina. Precios de Bioetanol. 2018 [cited 2023]; [Online] Available: https://glp.se.gob.ar/biocombustible/reporte_precios_bioetanol.php.

Sindhu, R., Binod, P., Pandey, A., Ankaram, S., Duan, Y., & Awasthi, M. K., Biofuel Production From Biomass: Toward Sustainable Development, Trivandrum, India, Elsevier, 2019. p. 79-92.https://doi.org/10.1016/B978-0-444-64083-3.00005-1

Villegas-Soto, N. R., Díaz-Abreu, J. A., & Hernández-Monzón, A. (2017). Evaluación de la eficiencia tecnológica en la elaboración artesanal de queso fresco de coagulación enzimática. Tecnología Química, 37 (3), 415-427. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=445552858002

Vinocunga-Pillajo, R. D., Romero Vistin, A. S., & Sánchez Vallejo, C. A. (2023). Diseño del Proceso de Obtención de Queso Fresco en la Provincia de Chimborazo en el Software SuperPro Designer. INGENIO, 6 (1), 60-69. https://doi.org/10.29166/ingenio.v6i1.4220pISSN

Publicado
2023-08-10
Cómo citar
Vinocunga-Pillajo , D. R., Jiménez Tamayo, F. M., Sánchez Vallejo, C. A., & Romero Vistín, A. S. (2023). Obtención de bioetanol carburante a partir del lactosuero en la provincia de Chimborazo utilizando Super Pro designer. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 7(4), 3149-3163. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v7i4.7164
Sección
Artículos