I Congreso Cafetalero del Norte

Transcripción

1 I Congreso Cafetalero del Norte Validación del mucílago de café para la producción de etanol y abono orgánico Ana Llancys López Castillo Bayardo Antonio Castillo Aráuz Sandra Lorena Blandón Navarro Estelí, Mayo 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) 31/05/2012 2

3 Objetivos 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. Determinar las características del etanol y abono orgánico.

4 Antecedentes Actualmente se está trabajando en Cenicafè, utilizando el mucílago, como sustrato en la alimentación de la lombriz roja. MUCÍLAGO DE CAFÉ De igual forma se evaluó la utilización del mucílago de café en la alimentación porcina. Otras opciones plantean la producción de etanol y abono orgánico a partir mucílago

5 Justificación 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.

6 Hipótesis Para Etanol Hi: Por cada litro de mucílago se obtiene 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 Orgánico Hi: Una de la dosis del abono orgánico a partir de mucílago de café; tiene efectos positivos en comparación a los otros tratamientos. Ho: Una de las dosis del abono orgánico, tiene efectos negativos en comparación a los otros tratamientos. Ha: Con la aplicación de abono orgánico a partir de mucílago de café, se obtendrá un 50% efectos positivos sobre las plantas en comparación a los demás abonos. 31/05/2012 6

7 Marco Teórico Efectos Contaminantes del Beneficios Húmedos La fermentación de pulpa causa malos olores y proliferación de moscas. El mucílago junto con las aguas residuales matan la flora y fauna acuática Aguas Mieles El agua utilizada para despulpar y lavar se convierte en residual (agua miel).su naturaleza química esta relacionada con la composición físicoquímica de la pulpa y el mucilago Mucílago El mucílago el está localizado entre la pulpa y la cáscara del grano de café, por su alto contenido en azúcares, este subproducto es un excelente medio para la elaboración de biofertilizantes y producción de alcohol. 31/05/2012 7

8 Marco Teórico Abono orgánico Etanol Costos de Produccion 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 31/05/

9 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. Caracterización de la materia prima Elaboración de los productos Validación del abono orgánico Fases Experimentales: 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.

10 Tratamientos Aplicados para cada Producto Etanol Abono Orgánico Tratamientos: Mucílago Fresco Pasteurizado Mucílago Fresco sin Pasteurizar Mucílago Fermentado Pasteurizado Mucílago Fermentado sin Pasteurizar 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. 31/05/

11 Diagrama del proceso de producción de alcohol Recolección de Mucílago Medición de Materiales Pasteurización Fermentación Envasado Enfriamiento Destilación Almacenamiento 31/05/

12 Diagrama del proceso de producción del abono orgánico Mucilago Residual del destilado Mezclado Fermentación Filtración Envasado Almacenamiento 31/05/

13 Análisis del Mucílago de Café Análisis de las muestras en Laboratorio Químico S.A (LAQUISA) Mucílago Fresco Humedad:95.27% Proteínas:0.43% Carbohidratos:4.094 % Cenizas:0.2% Mucílago 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 Fermentado Humedad:96.1% Proteínas:0.5% Carbohidratos:3.094 % Cenizas:0.3%

14 Características del Mucílago a escala de laboratorio Primera etapa Las Cuevitas" y "Tisey _ Estanzuela Brix 8 Brix 10 Brix ph Segunda Etapa Brix Las Cuevitas El Volcán ph

15 Resultados de la Validación de Etanol Barra de Error Primera Etapa De manera general, para la variable mililitros de alcohol se encontró que no hay diferencia entre los tratamientos, con un grado de significancia de /05/

16 Resultados para etanol para Segunda Etapa En general el análisis estadístico en ambas etapas del proceso de producción de etanol apunta que los tratamientos son iguales que no hay diferencias específicas en las dos etapas de validación. El rendimiento de alcohol para la primera etapa fue del 2% y de la segunda 0.40%. 31/05/

17 Análisis N, P, K del Abono Orgánico Los análisis de nitrógeno, fósforo y potasio se realizaron con el objetivo de determinar la cantidad de estos macro nutrientes, cumplen una función específica en el crecimiento de la planta y en la producción alimentaria, y que un nutriente no puede ser sustituido por otro. Análisis Unidad Resultados Nitrógeno % 0.85 Fósforo Mg/L Potasio Mg/L /05/

18 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 31/05/

19 Resultados para Abono Orgánico

20 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 una alternativa para los productores, ya que este es un inductor al crecimiento de las plantas en cantidades considerables. El abono orgánico que mejor resultado obtuvo en comparación a los abonos orgánicos comerciales fue el del 10% y 30%.

21 Recomendaciones Se recomienda para el caso de la producción de etanol, utilizar mucílago puro con características apropiadas para este experimento mediante la utilización de un desmucilaginador en beneficios húmedos colectivos. Ampliar el estudio incrementando las dosis de abono orgánico y evaluando su efecto sobre los niveles de producción.

22 Bibliografía ANACAFE. (2005). Manual de beneficiado húmedo del café. (a. V. Arturo Villeda, Ed.) Guatemala. FAO. (2002). Los Fertilizantes y su Uso. Recuperado el 08 de marzo de 2012, de ftp://ftp.fao.org/agl/agll/docs/fertuso.pdf ECA-CTAF, E. d. (agosto de 2007). Los abonos orgánicos. Recuperado el 28 de febrero de 2012, de Rodríguez, N. ( ). Manejo de Residuos en la agroindustria cafetalera. Recuperado el 01 de Marzo de 2012, de 31/05/