Determinación de las variables óptimas para la producción de bioetanol a partir de mucílago de café con el propósito de reducir el vertimiento de los desechos provenientes del pretratamiento del café en las fuentes hídricas del municipio de Pitalito

Abstract

El mucílago de café es uno de los principales desechos producidos por la industria cafetera, su mal manejo ha conllevado a su vertimiento en las fuentes hídricas del país, lo cual ha generado un deterioro significativo en la calidad del agua. Esta problemática se ve reflejada en todo el territorio colombiano, siendo el municipio de Pitalito, ubicado en el departamento del Huila, uno de los más afectados, ya que en la actualidad cuenta con un nivel alto y medio de contaminación por materia orgánica en 5 de sus fuentes hídricas producto de vertimientos del sector cafetero. El mucílago representa un 20% del peso total del fruto de café y es rico en azúcares y otras sustancias útiles, debido a esto, ha sido objeto de estudio en diferentes investigaciones para la producción de recubrimientos biodegradables, concentrados animales y biocombustibles. La presente investigación tiene como finalidad determinar y especificar las variables óptimas para la producción de bioetanol a partir del mucílago de café, así mismo, se pretende analizar su viabilidad como una estrategia de negocio sostenible. A lo largo de la investigación se logró identificar las variables más importantes para la obtención de bioetanol, siendo estas: el pH, la concentración de levadura y el pretratamiento del mucílago de café. De esta forma se estableció que: primero, es necesario llevar a cabo una hidrólisis básica a 121 grados Celsius durante 3 horas para aumentar la concentración de azúcares en el producto final, segundo, se debe trabajar con un pH ácido de entre 3,98 y 4,72, y tercero la concentración de levadura debe ser de 2,5 gramos por cada 100 mililitros de solución, con todas estas pautas, se logró obtener una concentración de alcohol entre un 80 y un 90%. Los resultados de la investigación demostraron el potencial del mucílago de café como materia prima para la producción de bioetanol de calidad como una estrategia para reducir los niveles de contaminación en el país.

Coffee mucilage is one of the main wastes produced by the coffee industry, its mismanagement has led to its dumping in the country's water sources, which has generated a significant deterioration in water quality. This problem is reflected throughout the Colombian territory, being the municipality of Pitalito, located in the department of Huila, one of the most affected, since it currently has a high and medium level of contamination by organic matter in 5 of its water sources consequence of discharges from the coffee sector. The mucilage represents 20% of the total weight of the coffee fruit and is rich in sugars and other useful substances, due to this, it has been the object of study in different investigations to produce biodegradable recoveries, animal concentrates and biofuels. The purpose of this research is to determine and specify the optimal variables to produce bioethanol from coffee mucilage, likewise, it is intended to analyze its viability as a sustainable business strategy. Throughout the investigation it will be possible to identify the most important variables for obtaining bioethanol, these being: the pH, the yeast concentration, and the pretreatment of the coffee mucilage. In this way, it is established that: first, it is necessary to carry out a basic hydrolysis at 121 degrees Celsius for 3 hours to increase the concentration of sugars in the final product, second, it is necessary to work with an acid pH between 3.98 and 4.72, and third, the yeast concentration must be 2.5 grams per 100 milliliters of solution, with all these guidelines, an alcohol concentration between 80 and 90% will be obtained. The research results demonstrated the potential of coffee mucilage as a raw material to produce quality bioethanol as a strategy to reduce pollution levels in the country.