Interpretación de:
Obtención de bioetanol a partir de un fermentado de tuna (Opuntia ficus indica) residual en la región de Tacna
https://doi.org/10.33326/29585309.2022.1.1584Machaca Catacora, I., Carrera Leiva, L., Paredes Ureta, N., Quispe Barrera, P., 2022: Obtención de bioetanol a partir de un fermentado de tuna (Opuntia ficus indica) residual en la región de Tacna, recibya, 1, 15-23, https://doi.org/10.33326/29585309.2022.1.1584
Intérprete
Vilca Quispe Lidia Narda
Fecha de interpretación
26/09/2024
Revisor
Polo Bravo Carlos Armando
Resultados y conclusiones
El artículo sobre la obtención de bioetanol a partir de un fermentado de tuna (Opuntia ficus-indica) residual en la región de Tacna aborda la utilización de los desechos de esta planta para desarrollar productos biotecnológicos útiles, como el bioetanol. A través de la fermentación de estos residuos, se busca valorizar lo que de otra manera sería desperdiciado. La tuna, abundante en la región de Tacna, tiene propiedades interesantes por su alto contenido de azúcares es de fácil obtención y costo gratuito. Los componentes que presenta son ideales para procesos de fermentación. Entre los resultados de esta investigación sobre la producción de bioetanol a partir de residuos de tuna se analizaron diferentes proporciones de levadura en el proceso de fermentación teniendo en consideración: Peso del Sistema: La evolución del peso del sistema durante las 144 horas de fermentación refleja la pérdida de peso debido a la liberación de CO2. El control (T0) mostró la menor pérdida (6 g), mientras que los tratamientos con más levadura, T1 (20 g) y T2 (50 g), presentaron mayores pérdidas. Esto indica que una mayor cantidad de levadura intensifica el proceso fermentativo. Temperatura del Sistema: En el seguimiento de la temperatura, se observó que en todos los casos estuvo en un rango entre 23-27 °C, adecuado para la fermentación alcohólica. El T2 alcanzó la temperatura máxima de 27 °C, lo que sugiere que a mayor cantidad de levadura, mayor es el calor generado durante el proceso- El pH: El control (T0) presentó un pH de 4.5, mientras que ambos tratamientos (T1 y T2) mantuvieron un pH de 4. Esto indica un nivel de acidez óptimo para la fermentación alcohólica y un ambiente adecuado para el crecimiento de la levadura. Análisis organoléptico: Los tratamientos resultaron en productos con características diferentes: T1: Olor característico de pisco, sin color y sabor picante. T2: Olor frutado/dulce, color amarillento y sabor ácido. Esto sugiere que la cantidad de levadura influye en las propiedades sensoriales del producto final. Prueba de la llama: Ambos tratamientos generaron una llama azul, lo que confirma la presencia de etanol, un indicativo positivo del éxito del proceso fermentativo y por último el Rendimiento: Los tratamientos T1 y T2 lograron rendimientos del 31.4 % y 26.53 %, respectivamente, tras dos destilados. El mayor rendimiento en T1 sugiere que una menor cantidad de levadura puede ser más eficiente en términos de producción de etanol. En Conclusión, se logró producir bioetanol a partir de residuos de tuna, lo que resalta su potencial como fuente de sustrato para la producción de etanol debido a su alto contenido de glucosa y fructosa. El uso de residuos de tuna para la producción de etanol se alinea con los principios de la economía circular, ya que se aprovechan desechos y los residuos se pueden usar en compostaje. El rendimiento fue mayor en el tratamiento con menor cantidad de levadura (T1), lo que demuestra una relación inversa entre la proporción de levadura y el rendimiento. Los resultados estadísticos confirmaron que esta diferencia es significativa al 95 % de nivel de confianza.
Metodología y datos
Este artículo es de corte experimental y describe un proceso de fermentación, destilación y análisis de productos con un enfoque técnico y detallado. Para la fermentación se usaron cáscaras de tuna, levadura, azúcar rubia y herramientas como baldes, mangueras y plástico. Para el proceso se recolectaron 32 kilogramos de cáscaras de tuna, de las cuales se extrajo 12.155 kg de pulpa. Esta pulpa fue licuada y distribuida en dos baldes de aproximadamente 6.150 litros cada uno. Para la activación se utilizó la levadura Saccharomyces cerevisiae, de marca Mauripan, mezclándola con agua hervida tibia y azúcar. Luego, se calcularon las cantidades de levadura necesarias para la fermentación del jugo de tuna en los baldes. Para la destilación se una olla a presión, alambre de cobre y otros utensilios como abrazaderas, una varilla de madera, y un alcoholímetro para medir la concentración de alcohol, además de otros instrumentos como una luna de reloj y cerillos. Para cuantificar la cantidad de levadura se realizaron cálculos específicos para determinar la cantidad de levadura necesaria, tomando como referencia que para cada 250 mL de líquido a fermentar, se requieren 20 mL de levadura activada. Para el jugo de tuna en uno de los baldes (6150 mL), se calculó que eran necesarios 9.48 g de levadura.
Limitaciones de la investigación
Entre las principales limitaciones tenemos la variabilidad en la calidad de la tuna residual, dependiendo de la temporada o las condiciones climáticas, la calidad de la tuna residual podría variar, afectando el contenido de azúcares y, por lo tanto, el rendimiento de bioetanol. Otra limitante sería la disponibilidad estacional, la producción de tuna puede estar limitada a ciertos meses del año, lo que reduciría la disponibilidad constante de materia prima para la producción de bioetanol. La contaminación microbiana durante la fermentación, puede reducir la eficiencia del proceso o afectar la calidad del bioetanol producido.
Recomendaciones
Se podría recomendar tener control más estricto de la temperatura durante el proceso de fermentación, ya que la temperatura ambiente puede influir en la actividad de la levadura, la aireación controlada en las primeras etapas de la fermentación es otro factor importante que hay que tener presente ya que la levadura necesita oxígeno para reproducirse, una leve aireación controlada antes de sellar los baldes podría mejorar el crecimiento de la levadura y favorecer una fermentación más eficiente. Se podrían realizar pruebas de pureza adicionales además de la prueba de la llama que se realizó en este trabajo, que permitan medir los niveles de metanol y otros alcoholes tóxicos que pueden producirse en pequeñas cantidades durante la destilación casera.
Adaptación: Transporte
Mitigación: Desechos, Energía, Procesos industriales y usos de productos
Escala: Regional
Ámbito geográfico: Tacna ,Peru
Palabras clave: tuna, bioetanol, levadura, fermento, combustible
Cita de la interpretación
Vilca Quispe, Lidia Narda, 2024: Interpretación de Machaca Catacora et al. (2022, doi:10.33326/29585309.2022.1.1584), Observatorio de Conocimiento Científico sobre Cambio Climático del Perú, IGP, https://cienciaclimatica.igp.gob.pe/entities/interpretation/9d1aa36c-56c1-423a-ab3e-da1d0a7f9d6d