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Title: Optimization of ethanol production from organic whey using kluyveromyces yeast in batch fermentation system
Authors: Castillo Morales, José Antonio
Cuasquer Chulde, Joselyn Andrea
Keywords: Kluyveromyces
Whey
Batch fermentation
Ethanol
Suero
Fermentación por lotes
Etanol
Issue Date: 9-Feb-2023
Publisher: Universidad de Investigación de Tecnología Experimental Yachay
Abstract: Pollution created by waste and discharges from the food industry has become a crucial problem globally. The dairy industry is one of the agri-food businesses that generates a large volume of whey as waste. Whey is a highly polluting effluent and byproduct of cheese factories; it has high Biochemical and chemical oxygen demand (BOD, COD) values due to its protein, lipids, minerals and lactose content. Whey contains 4.8% lactose and could be used as the starting material for the production of ethanol by fermentation using yeasts. This biotechnological transformation is an alternative to add value to the waste materials, to reduce environmental impact and to contribute to the economic and social development of dairy producers. The aim of this study is to examine the optimal conditions for the production of ethanol from whey by batch fermentation using a yeast strain of the genus Kluyveromyces. For this, the following fermentation parameters were tested: fermentation time, agitation (rpm), aeration (vvm), nutrient supplementation (molasses and lactose) using a fully-controlled batch bioreactor. The results suggest that the most efficient ethanol production with Kluyveromyces in Batch fermentation occurred in Treatment 10 (200 rpm, 2% molasses, no aeration, 40h) presenting a total yield of pure ethanol of 21.12 ml/L and an ethanol concentration around 3.80%.
Description: La contaminación generada por los desechos y vertidos de la industria alimentaria se ha convertido en un problema a nivel mundial. La industria láctea es uno de los negocios agroalimentarios que genera un gran volumen de suero como residuo. El suero es un efluente y subproducto altamente contaminante de fábricas de queso; tiene una alta demanda bioquímica y química de oxígeno (DBO y DQO) debido a su contenido en proteínas, lípidos, minerales y lactosa. El suero contiene un 4,8 % de lactosa y podría utilizarse como materia prima para la producción de etanol por fermentación con levaduras. Esta transformación biotecnológica es una alternativa para agregar valor a los materiales de desecho, reducir el impacto ambiental y contribuir al desarrollo económico y social de los productores lecheros. El objetivo de este estudio es examinar las condiciones óptimas para la producción óptima de etanol a partir de suero por fermentación discontinua utilizando una cepa de levadura del género Kluyveromyces sp. Para esto, se probaron los siguientes parámetros de fermentación: tiempo de fermentación, agitación (rpm), aireación (vvm), suplementación de nutrientes (con melaza y lactosa) mediante un biorreactor por lotes totalmente controlado. Los resultados sugieren que la producción de etanol más eficiente con Kluyveromyces en fermentación Batch se presentó en el Tratamiento 10 (200 rpm, 2% melaza, no aeración, 40h) con un rendimiento total de etanol puro de 21.12 ml/L y una concentración etanol alrededor de los 3,80 %.
URI: http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/600
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