Optimización por diseños experimentales del proceso de fermentación del substrato de los residuos sólidos biodegradables para obtener etanol

Abstract

Se optimizó por diseños experimentales el proceso de fermentación utilizando como materia prima los residuos biodegradables con la finalidad de maximizar la cantidad de obtención de etanol y que las sustancias no deseadas que se generan también estén en proporciones no tan significativas. Las variables de estudio fueron: tiempo de fermentación (t), temperatura de fermentación (T), el potencial de hidrogeniones (pH) del substrato como variables independientes y como variable dependiente la cantidad de obtención de etanol expresado en % R-OH. Se utilizó previamente el diseño factorial para identificar las variables más significativas que permitió formular la ecuación de regresión múltiple entre los rangos establecidos fue: %??-????(????)=-0.617041+0.00899852*??+0.0347086*??+0.151689*????-0.000160688*??*??-0.000535626*??*????-0.00449926*??*????+0.0000267813*??*??*????. Seguidamente se utilizó el método ascendente para llegar a la región óptima y finalmente se utilizó el diseño hexagonal que sirvió para determinar las condiciones óptimas de los factores, que permitió encontrar el modelo matemático que mejor representó la optimización del proceso de fermentación alcohólica del substrato de los residuos biodegradable a pH constante = 5, con un R2 = 98.12 % fue: %??-????(????)=-1.91745+0.0432974*??+0.0577619*??-0.0002.2320*????-0.00103389*????+0.0000762301*??*??. Se determinó los parámetros óptimos: tiempo de fermentación (t)= 102.406850 horas y temperatura de fermentación (T) = 31.709566 °C y con 1.21533 % R-OH