Obtención de Bioetanol a partir de la merma generada en el proceso de enlatado de piña

Contenido

Índice de ilustraciones        4

Índice de tablas        5

Capítulo 1. Introducción        6

1.1 Planteamiento del problema        6

1.2 Pregunta de investigación        6

1.2.1 Pregunta principal        6

1.2.2 Preguntas Secundarias        7

1.3 Objetivos        7

1.3.1 Objetivo Principal        7

1.3.2 Objetivos Secundarios        7

1.4 Alcances y limitaciones        7

1.5 Justificación        8

1.5.1 Perspectiva ambiental        8

1.5.2 Perspectiva social        8

1.5.3 Perspectiva económica        9

1.5.4 Perspectiva tecnológica        9

Capítulo 2. Marco Teórico        10

2.1 Piña        10

2.1.1 Cultivo México-Veracruz        10

2.1.1.1 Problemáticas de cultivo        11

2.1.2 Canales de comercialización de la piña        12

2.1.3 Cuidados de transporte        13

2.1.3.1 Clasificación y empaque        13

2.1.3.2 Paletizado        13

2.1.3.3 Enfriamiento        14

2.1.3.4 Transporte        14

2.1.4 Piña para consumo directo        15

2.1.5 Piña para industrializar        16

2.1.6 Especificación de la piña para la industria        17

2.1.6.1 Madurez        18

2.1.6.2 Tamaño de la fruta        19

2.1.6.3. Disposiciones relativas a la clasificación por calibres        20

2.1.6.4 Residuos de piña        21

2.1.6.5 Normas de calidad        22

2.2 Bioetanol        22

2.2.1 Historia        22

2.2.2 Propiedades físico-químicas        23

2.2.3 Ventajas y desventajas con combustibles similares        24

2.2.4 Etapas del proceso        25

2.2.5 Materias Primas        26

2.2.5.1 Cáscara de Piña        26

2.2.5.2 Caña        30

2.2.6 Procesos industriales        30

2.2.6.1 Fermentación        30

2.2.6.1.1 Características        31

2.2.6.1.2 Tipos de Fermentación        31

2.2.6.1.3 Producción de etanol vía fermentativa        32

2.2.6.1.4 El proceso fermentativo        32

2.2.6.1.5 Fermentación de la Piña        33

2.2.6.1.6 Levaduras        33

2.2.6.2 Destilación        36

2.2.6.2.1 Tipos de Destilación        37

2.2.6.2.2 Obtención de Alcohol        38

2.2.7 Producto terminado        38

2.2.7.1 Características        39

2.2.7.1.1 Octanaje        41

2.2.7.1.2 Volatilidad        42

2.2.7.1.3 Desempeño        43

2.2.7.2 Consumo de bioetanol a nivel mundial        44

2.2.7.3 Mezclas        46

2.2.7.4 Modificación de los motores        47

2.2.7.4.1 Vehículos de combustión flexible        48

2.2.7.5 Casos        49

Capítulo 3. Hipótesis y Variables        50

3.1 Hipótesis        50

3.2 Variables        50

Capítulo 4        52

4.1 Método de investigación        52

4.2 Tipo investigación        52

4.3 Diseño de la investigación        53

4.4 Instrumentos y materiales        56

4.5 Proceso de producción        57

Capítulo 5. Resultados        59

5.1 Experimentación        59

5.1.1 Preparación de piñas (cocción y extracción)        59

5.1.2 Fermentación        61

5.1.3 Primera destilación        62

5.1.4 Segunda destilación        64

5.1.5 Tercera destilación        65

5.1.6 Mezclas        65

5.2 Pruebas        66

Bibliografía        68

Índice de ilustraciones

Ilustración 1. Partes de la piña.        10

Ilustración 2. Grados de maduración externa de la piña.        18

Ilustración 3. Grado de traslucidez de la piña.        19

Ilustración 4. Etapas del proceso de obtención de etanol.        25

Ilustración 5. Proceso de molienda húmeda para la producción de bioetanol con maíz.        28

Ilustración 6. Proceso de molienda seca para la producción de bioetanol con maíz.        29

Ilustración 7. Producción a nivel mundial de bioetanol.        46

Ilustración 8. Países que utilizan mezclas de etanol y gasolina        47

Ilustración 9. Modificaciones en vehículos para diferentes concentraciones de bioetanol en la gasolina.        48

Ilustración 10. Diseño de investigación.        55

Ilustración 11. Grados Brix de la piña antes de la cocción.        59

Ilustración 12. Piñas antes de la cocción.        59

Ilustración 13. Cocción de las piñas.        60

Ilustración 15. Grados Brix finales del jugo.        60

Ilustración 14. Extracción del jugo de piña.        60

Ilustración 16. Fermentador de vidrio.        61

Ilustración 17. Traspaso del jugo de piña a fermentador.        61

Ilustración 18. Punto de ebullición.        62

Ilustración 19. Destilador y condensador.        62

Ilustración 21. Recolección de alcohol obtenido.        64

Ilustración 20. Equipo de cristal para la destilación.        64

Índice de tablas

Tabla 1. Producción de piña en México por estados.        16

Tabla 2. Parámetros a considerar en la piña.        19

Tabla 3. Calibres de las piñas.        20

Tabla 4. Composición química de un desecho líquido de piña.        21

Tabla 5. Propiedades físico-químicas del etanol.        24

Tabla 6. Ventajas y desventajas del bioetanol.        24

Tabla 7. Composición de la cáscara de piña.        26

Tabla 8. Caracterización del etanol, gasolina y gasolina con 10% en volumen de etanol.        40

Tabla 9. Valores promedio de octanaje de las mezclas Magna - Etanol y Premium - Etanol.        42

Tabla 10. Clasificación de variables.        51

Tabla 11. Muestras de la primera destilación y grado alcohólico.        62

Tabla 12. Mililitros obtenidos de la segunda destilación.        64

Tabla 13. Mililitros obtenidos de la tercera destilación.        65

Capítulo 1. Introducción

1.1 Planteamiento del problema

La industria de la piña en México tiene un gran valor, esto debido a que es una de las frutas más consumidas en las distintas regiones del país, por lo tanto, este mercado se ha ido ampliando y actualmente son muchas las empresas que se dedican a su cosecha y producción (SAGARPA, 2017).

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