I Congreso Cafetalero del Norte · Mezclado Fermentación Envasado Almacenamiento Filtración. ......
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I Congreso Cafetalero del Norte
Estelí, Mayo 2012
“Validación del mucílago de café para la producción de etanol y abono orgánico”
Ana Llancys López CastilloBayardo Antonio Castillo Aráuz
Sandra Lorena Blandón Navarro
31/05/2012 2
Introducción
Propuesta de investigación surgida de la necesidad de los caficultores.
Alianza con productores para visitar beneficios húmedos y experimentación, para determinar las características del mucílago y a través de éstas elaborar productos (etanol y abono orgánico)
Objetivos
•Determinar las características del etanol y abono orgánico.
Objetivo General: Validar el mucílago de café para la producción de etanol y abono orgánico a escala de laboratorio.
Objetivos Específicos
•Determinar las características de la materia prima a través de análisis fisicoquímico.
•Establecer parámetros del proceso de producción de etanol y abono orgánico.
Antecedentes
MUCÍLAGO DE CAFÉ
Actualmente se está trabajandoen Cenicafè, utilizando elmucílago, como sustrato en laalimentación de la lombriz roja.
De igual forma se evaluó lautilización del mucílago de café enla alimentación porcina.
Otras opciones plantean laproducción de etanol y abonoorgánico a partir mucílago
Justificación1
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Las aguas mieles junto con el mucílago del café son
considerados altamente contaminantes.
Debido a su composición, siendo éstos ricos en
azúcares reductores (glucosa) y no reductores
(sacarosa).
Se plantea es el aprovechamiento de sus características
químicas para la producción de biocombustible, además
existe la otra alternativa de producción de abono orgánico.
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Hipótesis
Para Etanol
Hi: Por cada litro de mucílago se obtiene 41.47 ml/L de etanol.
Ho: El porcentaje de rendimiento del mucílago para producir etanol es de 5%.
Ha: El porcentaje de rendimiento del mucílago es mayor al 5% para
producir etanol.
Para Abono OrgánicoHi: Una de la dosis del abono
orgánico a partir de mucílago decafé; tiene efectos positivos encomparación a los otrostratamientos.
Ho: Una de las dosis del abonoorgánico, tiene efectos negativosen comparación a los otrostratamientos.
Ha: Con la aplicación de abonoorgánico a partir de mucílago decafé, se obtendrá un 50% efectospositivos sobre las plantas encomparación a los demás abonos.
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Marco Teórico
La fermentación de pulpa
causa malos olores y proliferación de
moscas. El mucílago junto con las aguas residuales matan la
flora y fauna acuática
.
El agua utilizada para despulpar y lavar se convierte en residual
(agua miel) .Su naturaleza química esta
relacionada con la composición físico-
química de la pulpa y el mucilago
El mucílago el está localizado entre lapulpa y la cáscara del grano de café, por su alto contenido en azúcares, estesubproducto es un excelente medio para la elaboración de biofertilizantes y producción de alcohol
Aguas Mieles Mucílago
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Efectos Contaminantes del Beneficios Húmedos
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Marco Teórico
La utilización del abono orgánico permite el aprovechamiento sostenible de los sistemas agropecuarios, así como el manejo adecuado de desechos, producto del empleo de la materia orgánica.
.
El Etanol o alcohol etílico es un compuesto
líquido, incoloro, volátil, inflamable y
soluble en agua cuyas moléculas se
componen de carbono, hidrógeno e hidróxilos
(CH3-CH2-OH)
Los costos de producción (también llamados costos de operación) son los gastos necesarios para mantener un proyecto, línea de procesamiento o un equipo en funcionamiento
Etanol Costos de Produccion
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Abono orgánico
Diseño Metodológico
Ubicación del Estudio:
En el laboratorio de Agroindustria de la Universidad Nacional de Ingeniería, las fincas visitadas fueron las Cuevitas , El Volcán y Tisey Estanzuela.
Fases Experimentales:
Caracterización de la materia prima
Elaboración de los productos
Validación del abono orgánico
Variables a Medir:
Etanol: Caracterización Materia Prima, Rendimiento de Alcohol, Grados Brix, pH.
Abono Orgánico: Grosor del tallo, altura de la planta, Numero de hojas, Numero de flores, Materia Seca.
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Tratamientos Aplicados para cada Producto
Etanol
• Tratamientos:
• Mucílago Fresco Pasteurizado
• Mucílago Fresco sin Pasteurizar
• Mucílago FermentadoPasteurizado
• Mucílago Fermentado sinPasteurizar
Abono Orgánico
• Tratamientos: Para la validación se aplicaron 6 seis tratamientos distintos: Bayfolan,Crop Plus, Agua, Abono Mucílago 10%, Abono Mucílago 20%,Abono Mucílago 30% .Validación en planta de Tomate Shanty.
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Diagrama del proceso de producción de alcohol
Recolección de Mucílago
Medición de Materiales
Fermentación
Pasteurización
Envasado Enfriamiento
Destilación
Almacenamiento
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Diagrama del proceso de producción del abono orgánico
Mucilago Residual del destilado
Mezclado
Fermentación
Envasado Almacenamiento
Filtración
Análisis del Mucílago de Café
Análisis de las muestras en Laboratorio Químico S.A (LAQUISA)
Humedad:98.7% En BH: Proteínas:5.95%Carbohidratos:50%, Cenizas:4.10%En BS: Proteínas:0.07%Carbohidratos:0.65%, Cenizas:0.05%
Mucílago Fresco
Humedad:95.27%Proteínas:0.43%Carbohidratos:4.094%Cenizas:0.2%
Humedad:96.1%Proteínas:0.5%Carbohidratos:3.094%Cenizas:0.3%
Mucílago Mucílago Fermentado
Características del Mucílago a escala de laboratorio
°Brix 8°Brix 10° Brix
pH 5 6.1
Primera etapa
°Brix
Las Cuevitas El Volcán
4 5 3 5
pH 5.5 5.5 5.83 5.33
Segunda Etapa
Las Cuevitas" y "Tisey _ Estanzuela
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Resultados de la Validación de Etanol
Barra de Error Primera Etapa
• De manera general, para lavariable mililitros de alcohol seencontró que no hay diferenciaentre los tratamientos, con un
grado de significancia de 0.603.
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Resultados para etanol para Segunda Etapa
En general el análisis estadístico en ambasetapas del proceso de producción deetanol apunta que los tratamientos soniguales que no hay diferencias específicasen las dos etapas de validación.
El rendimiento de alcohol para laprimera etapa fue del 2% y de lasegunda 0.40%.
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Análisis N, P, K del Abono Orgánico
Análisis Unidad Resultados
Nitrógeno % 0.85
Fósforo Mg/L 94.425
Potasio Mg/L 180.575
Los análisis de nitrógeno, fósforo y potasio se realizaron con el objetivode determinar la cantidad de estos macro nutrientes, cumplen unafunción específica en el crecimiento de la planta y en la producciónalimentaria, y que un nutriente no puede ser sustituido por otro.
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Resultados para Abono Orgánico
Esto refleja que el tratamiento 10% es mejor que el testigo permitiendo evaluar la calidad de este ya que si el testigo es mejor que los tres tratamientos de mucílago indicaría que ninguno es adecuado para el crecimiento y desarrollo de las plantas
Conclusiones
• El Rendimiento de Alcohol Producido es menor al 5% ,indicando que el rendimiento de éste no fue el esperado.
• El abono orgánico a partir de mucílago de café es unaalternativa para los productores, ya que este es un inductor alcrecimiento de las plantas en cantidades considerables.
• El abono orgánico que mejor resultado obtuvo encomparación a los abonos orgánicos comerciales fue el del10% y 30%.
Recomendaciones
• Se recomienda para el caso de la producción de etanol ,utilizar mucílago puro con características apropiadas para esteexperimento mediante la utilización de un desmucilaginadoren beneficios húmedos colectivos.
• Ampliar el estudio incrementando las dosis de abono orgánicoy evaluando su efecto sobre los niveles de producción.
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Bibliografía
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V. Arturo Villeda, Ed.) Guatemala.
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http://es.scribd.com/doc/57039242/abpnps-organicos
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ftp://ftp.fao.org/agl/agll/docs/fertuso.pdf
Rodríguez, N. (1997-1998). Manejo de Residuos en la
agroindustria cafetalera. Recuperado el 01 de Marzo de
2012, de www.bvsde.paho.org/bvsacd/acodal/xxx.pdf