Metabolismo y Producción de Bioetanol utilizando Levadura

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL INGENIERIA AMBIENTAL INFORME N° 03 METABOLISMO Y PRODUCCIÓN DE BIOETANOL UTILIZANDO LEVADURA CURSO: Biotecnología ESTUDIANTE: Yoselin Mamani Ramos DOCENTE: Dr. Hebert Hernan Soto Gonzales

2. Índice Índice 1 Introducción ...................................................................................................................... 3 2 Objetivos ........................................................................................................................... 3 2.1 Objetivos general....................................................................................................... 3 2.2 Objetivos específicos ................................................................................................. 3 3 Marco teórico ................................................................................................................... 4 3.1 Bioetanol ................................................................................................................... 4 3.2 Levadura.................................................................................................................... 4 3.3 Procesos Unitarios ..................................................................................................... 5 4 Materiales y métodos........................................................................................................ 5 4.1 Materiales ................................................................................................................. 5 4.2 Métodos .................................................................................................................... 6 4.2.1 Materia prima .................................................................................................... 6 4.2.2 Germinación de maíz ......................................................................................... 6 4.2.3 Elaboración de bioetanol ................................................................................... 6 5 Resultados ........................................................................................................................ 7 5.1 Fermentación ............................................................................................................ 7 5.2 Destilación ................................................................................................................. 8 5.3 Obtención de bioetanol ............................................................................................. 9 6 Conclusión ...................................................................................................................... 10 7 Bibliografía ...................................................................................................................... 10 2

3. 1 Introducción El presente informe es sobre el tema “Metabolismo y producción de bioetanol utilizando levadura”, es decir en este documento se describe detalladamente acerca del tema mencionado, por consiguiente, es un trabajo experimental realizado con materiales disponibles en casa. El bioetanol es un combustible que se genera mediante la descomposición por vía anaeróbica de desechos orgánicos, cultivos (maíz); para su producción tiene varios procesos tales como: la licuefacción, fermentación, destilación, anhidridación. La finalidad del presente informe es comprender el metabolismo y producir bioetanol utilizando levadura. 2 Objetivos 2.1 Objetivos general Comprender el metabolismo y producir bioetanol utilizando levadura. 2.2 Objetivos específicos  Entender el metabolismo de la levadura (Saccharomyces).  Producir bioetanol (primera generación) 3

4. 3 Marco teórico 3.1 Bioetanol En la actualidad el bioetanol se ha considerado como una alternativa para reducir las emisiones de gases invernadero y ofrecer un combustible alternativo que disminuya el consumo de hidrocarburos. El bioetanol es un biocombustible obtenido a partir de la fermentación de materia orgánica rica en azúcares, éstos pueden encontrarse de manera directa en el jugo de diversas frutas y verduras. Por otra parte, en la estructura de las plantas hay grandes cantidades de celulosa, la cual se pueden transformar en azúcares fermentables por descomposición enzimática que pueden ser aprovechadas para generar bioetanol (Monroy et al., 2017) 3.2 Levadura Las levaduras son fílogenéticamente un grupo diverso de hongos unicelulares en los cuales las fases teleomorfas o sexuales de división celular se dan por fisión o gemación (Lodeer 1970; Kurtzman, 1990). Las levaduras dentro del grupo de microorganismos tienen un papel muy importante en la producción y deterioro de los alimentos, tecnológicamente son los responsables e intervienen en la fabricación de tres de los alimentos más comercializados como son: el pan, el vino y la cerveza (Boekhout y Kutzman, 1996). Las levaduras comúnmente utilizadas en la industria son las que corresponden a los géneros Saccharomyces, Candida y Kluyveromyces, de las cuales Saccharomyces tiene más importancia comercial (Kurtzman, 1990) En el habitat natural, las levaduras se adaptan al crecimiento sobre medios que contengan azúcares como los existentes en frutas maduras o exudados de árboles formando parte del ecosistema. Actualmente, se están investigando como agentes de biocontrol contra otras enfermedades (Reed y Nagodawithana, 1991). 4

5. 3.3 Procesos Unitarios Estudian principalmente la transferencia y los cambios de energía, así como la transferencia y los cambios de materiales que se llevan a cabo por medios físicos. Mediante el estudio sistemático de estas operaciones, que constituyen la trama de la industria y los procesos industriales, se unifican y resultan más sencillo el tratamiento de todos los procesos. Las operaciones básicas se utilizan ampliamente en la realización de las etapas físicas de preparación de las materias primas, separación y purificación de los productos, recirculación de los materiales no convertidos y control de la transferencia de energía hacia o desde los reactores químicos o equipos de intercambio de calor. 4 Materiales y métodos 4.1 Materiales Materiales Herramientas Lima Broca Lijar Alicate Martilo Arco de sierra Cuchillo Tijera Insumos Tinaja Reactor (Olla) Soporte Foco (remplazando a matraz) Mechero 2 Botellas de 2L y una de ½ Litro. Mangueras Vaso receptor Alambre Soldimix A y B Fosforo Mesa Tubos de 0.5cm de diámetro y 5cm de longitud. Hoja de lata Recipiente Cuchara Maíz blanco Agua Alcohol para mechero 5

6. 4.2 Métodos 4.2.1 Materia prima La materia prima que se utilizó es el maíz, sabemos que el maíz es un producto agrícola, puede producirse en la costa, sierra e incluso en la selva peruana. Lo primero que se realiza es la cosecha de maíz, luego seleccionar en base a su calidad posteriormente desgranar el maíz seleccionado. 4.2.2 Germinación de maíz  Remojar el maíz por 24 horas  Quitar el agua dejándolo húmedo  Colocar en una tela con la finalidad de mantener la temperatura adecuada.  Exponer a la luz del sol durante el día y durante la noche poner en un ambiente templado.  Anadir agua por encima de la tela con el objetivo de mantener la humedad adecuada  Observar después de 5días, obteniendo el maíz germinado.  Secar el maíz germinado 4.2.3 Elaboración de bioetanol  Moler el maíz y el maíz germinado en recipientes diferentes. Es decir, se produce una ruptura del grano generando una mayor exposición del almidón.  Hervir el agua y añadir la harina de maíz y la germinación de maíz (contiene levadura).  Dejar hervir por 2 horas, posteriormente trasladar a una tinaja (fermentador).  Se deja fermentar por 5 días, al transcurrir el tiempo se obtiene alcohol.  Posteriormente se realiza la destilación, para ello se elaboró un destilador con materiales encontrados en casa. 6

7. 5 Resultados 5.1 Fermentación Imagen 1: Añadir al Fermentador Imagen 2: Dejar fermentar por 5 días. 7

8. Imagen 3: Mezcla fermentada después de 5 días 5.2 Destilación Imagen 4: La mezcla colocar dentro del foco y prender el mechero 8

9. Imagen 5: Aplicación del bioetanol para comprobar 5.3 Obtención de bioetanol Imagen 6: Obtención de bioetanol 9

10. 6 Conclusión Se llegó a obtener el bioetanol gracias a las levaduras (hongos), para comprobar se aplicó el bioetanol encima de una lata de leche gloria y posteriormente se prendió el fosforo, llegándose a observar un fuego de color azul. Sin embargo, no se midió la concentración de alcohol que se obtuvo tampoco se observó las levaduras por la situación que nos encontramos (COVID-19). 7 Bibliografía Monroy, A., Bautista, L., Narváez, R., & Vera, B. (2017). Generación de bioetanol como combustible alternativo a partir de compuestos lignocelulósicos a nivel laboratorio. Diciembre, 4(13), 49–57. www.ecorfan.org/bolivia 10