3.61 En la fermentación anaerobia de granos, la levadura Saccharomyces cerevisiue digiere glucosa de origen vegetal para formar los productos etanol y ácido propenoico mediante las siguientes reacciones globales: Reaccion Reaccion 1 : C 6 H 12 O6 → 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2
Reaccion Reaccion 2: C 6 H 12 O6 → 2 C 2 H 3 CO 2 H + 2 H 2 O
En un proceso por lotes, un tanque de carga con 4 !g de una disolución de glucosa en agua 1"#. $urante la fermentación se produce 1" !g de dió%ido dió%ido de carbono y quedan & !g de glucosa sin reaccionar. reaccionar. '(uáles son los porcenta)es en peso del alco*ol et+lico y ácido propenoico que quedan en el caldo -uponga que las bacterias no asimilan nada de glucosa.
(álculos y resultados: $iagarama de u)o: 1/
C 6 H 12 O 6
0glucosa
"/
H 2 O
3/
C 2 H 5 OH
4/
CO2
/
0alco*ol 2etanol
C 2 H 3 CO 2 H
0ácido propenoico
5"/"6"g 5"/"6"g %3"/ .4 %3"/.4 %4"/ .&6 %4"/.&6
51/4g %11/.77 %11/.77 %1"/.1"
53/&!g 813/1
5/&g 54/47!g 54/ 47!g %"/." %"/." %/.7 %/.7
8"4/ 1 8"4/1
$ice que tiene un 1"# de agua en la cantidad de entrada de la glucosa por lo tanto9 811/1.1"/.77 ;*ora que tenemos la fracción masa podremos determinar la masa total que se mane)a de la glucosa por lo tanto9
ara el 53/40"6"?&/47 !g de agua ;*ora determinaremos las fracciones masa del u)o "9 (onsiderando:
Reaccion 1: C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2
ya que durante el
proceso queda 1" !g de (@"9 masa : 262 Kg C 6 H 12 O 6 → 2 C 2 H 5 OH + 2 CO2
>or lo tanto lo determinaremos por medio de ecuaciones algebraicas, por lo tanto la ecuación se determina as+: "6"/"8?"y (omo ya sabemos el valor de y solo sustituimos, "6"/"%?"01" "6"/"%?"4 "%/"6""4 8/""A" 8/11 C 2 H 5 OH tiene 11 kg >or lo tanto 83"/11!gA"6"!g/.4 84"/1.4/.&6
Por lo tanto el % más de C2H5OH=(11kg/262Kg)*100=4.1 ;*ora determinaremos las fracciones masas del u)o , considerando que la masa del u)o es el mismo del u)o 4, por lo tanto nuestra masa base es de & !g. $atos:
("B3(@"B/C4 gAmol B"@/17 gAmol (6B1"@6/174 gAmol $e acuerdo a la:
Reaccion 2 : C 6 H 12 O6 → 2 C 2 H 3 CO 2 H + 2 H 2 O
>odremos determinar la masa que tiene cada compuesto de salida, entonces se obtienen los siguientes datos de acuerdo a la reacción:
(ompuestos >eso molecular Deces en la reacción >eso molecular total
(6B1"@6 174
B"@ 17
("B3(@"B C4
1
"
"
174
36
147
Entonces podremos determinar la masa de los compuestos, considerando la base masa a & g.
|
90 KgC 6 H 12 O 6
kmol C 6 H 12 O 6 184 Kg
|
148 kg mol C 2 H 3 CO 2 1 kgmolC 6 H 12 O 6
||
1 Kmol|=72.39 KgC 2 H 3 CO 2 H
>or lo tanto la masa de B"@/&C".3&/1C.61 g B"@ ;*ora podremos determinar la fracción masa de los compuestos: 8/C".3&gA&g/.7 8"/1.7/."
En !est"#n del % masa del á"do $ro$eno"o=(2&'Kg/0 Kg)*100=0&'%