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

2

3

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.

31/05/2012 6

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.

31/05/2012 7

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

1 32

Efectos Contaminantes del Beneficios Húmedos

31/05/2012 8

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

4 65

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.

31/05/2012 10

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.

31/05/2012 11

Diagrama del proceso de producción de alcohol

Recolección de Mucílago

Medición de Materiales

Fermentación

Pasteurización

Envasado Enfriamiento

Destilación

Almacenamiento

31/05/2012 12

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

31/05/2012 15

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.

31/05/2012 16

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%.

31/05/2012 17

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.

31/05/2012 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

Resultados para Abono Orgánico

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.

31/05/2012 22

Bibliografía

ANACAFE. (2005). Manual de beneficiado húmedo del café. (a.

V. Arturo Villeda, Ed.) Guatemala.

ECA-CTAF, E. d. (agosto de 2007). Los abonos

orgánicos. Recuperado el 28 de febrero de 2012, de

http://es.scribd.com/doc/57039242/abpnps-organicos

FAO. (2002). Los Fertilizantes y su Uso. Recuperado el 08

de marzo de 2012, de

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