De semilla a bioplásticos

Alexia Mallary Way Alvarado, Daniela Lucia Shetemul Teletor & Rocio Victoria Lechuga Lucero Universidad Mariano Gálvez de Guatemala awaya1@miumg.edu.gt; dshetemult@miumg.edu.gt; rlechuga1@miumg.edu.gt para disminuir el uso de los mismos. Una de las alternativas es la creación de biopolímeros a partir de recursos renovables.

Resumen-. Se demostró que existen alternativas para la generación de bioplásticos con el fin de reducir el consumo de plásticos. Este proceso se realizó por medio del aguacate ya que su semilla nos aportó basto contenido de materia debido a su gran tamaño además de tener la característica especial de contener una enzima capaz de producir biopolímeros. Los empaques desechables han hecho que el mundo genere desechos de alto contaminante en el medio ambiente, las cuales se siguen utilizando plásticos no degradables derivados del petróleo. Sin embargo, se han realizado estudios que han permitido transformar los plásticos en compuestos biodegradables como el caso del aguacate. Siendo un fruto esencial para la fabricación de biopolímeros gracias a su semilla que nos permite extraer la materia prima

climas tropicales y mediterráneos. [2]El aguacate puede ser de

para desarrollar bioproductos amigables al ambiente.

Palabras Clave- extracción Enzima, Aguacate, Biopolímeros,

Abstract- It t was demonstrated that there are alternatives for the generation of bioplastics in order to reduce the consumption of plastics. This process was carried out through the avocado, since its seed gave us a large content of material due to its large size, in addition to having the special feature of containing an enzyme capable of producing biopolymers. Disposable containers have caused the world to generate highly contaminated waste in the environment, which still uses non-degradable plastics

III. ENZIMA controlar las reacciones químicas, las cuales se conocen como catalizadores ya que reaccionan químicamente para Los aguacates, que a diferencia del resto de frutas son ricos en,

derived from petroleum. However, studies have been carried out that have allowed transforming plastics into biodegradable compounds such as avocado. Being an essential fruit for the manufacture of biopolymers thanks to its seed that allows us to extract the raw material to develop bioproducts friendly to the environment.

Key words - Enzyme, avocado, bioplastics, extraction

I. INTRODUCCIÓN

En los últimos años ha habido un aumento de los plásticos a aproximadamente 400 años por lo que uso diario perjudica al medio ambiente, es por ello por lo que se buscan alternativas Estos recursos renovables son las frutas que poseen cierta enzima para la creación de biopolímeros. El aguacate es una fruta con una semilla grande lo que permite realizar la extracción y obtener una buena cantidad del biopolímero que será procesado para hacer bioproductos que son degradables en un aproximado de 240 días. Los productos plásticos mas utilizados son los utensilios para servir comidas y bebidas, por lo que al fabricar estos productos a base de biopolímeros se reduce la cantidad de años de contaminación en el planeta.

II. AGUACATE

[1]El aguacate es una fruta comestible el cual proviene del árbol aguacatero, el nombre científico del aguacatero es persea americana. Originaria de Mesoamérica y se cultiva en tres tipos según investigadores siendo este el guatemalteco, mexicano y el antillano.

[3]Esta fruta suele ser de color amarillo, ver o marrón rojizo. Tiene sabor agradable y es considerado como un suplemento. El aguacate posee ácidos grasos saturados, ácidos grasos poliinsaturados, ácidos grasos monoinsaturados y vitaminas como la vitamina A, D y B12.

Uno de los grandes beneficios del aguacate es el crecimiento de la masa molecular. El aguacate puede producir látex el cual es utilizado para realizar plásticos. Debido a las propiedades químicas que posee el aguacate se puede aislar un biopolímero para crear bioplástico para reducir el uso de plástico derivado de petróleo.

[4 Las proteínas son macromoléculas encargadas de transformarse en compuestos esenciales. nivel mundial. Los plásticos tienen un tiempo de vida de

dos enzimas: lipasa y polifenol oxidasa.

El polifenol oxidasa fue de especial interés para nuestra investigación debido a que por reacción de polimerización

enzimática se pueden sintetizar biopolímeros. Así mismo las macromoléculas de biopolímeros son utilizadas en la actualidad para sintetizar bioproductos como cubiertos, y pajillas para evitar el uso del plástico. La enzima se puede encontrar dentro de las semillas de aguacate, [5] se puede usar para sintetizar el polifenol oxidasa a Quinona o comúnmente llamadas Hidroquinonas que servirá para realizar el biopolímero constituido de la semilla del aguacate.

A. Mecanismo de reacción

Mecanismo de extracción [6]para producir el biopolímero proveniente de la enzima se moldea el polímero mediante una inyección el cual consiste en introducir el polímero fundido y enfriar a temperatura apta. [7].

De esta manera es como se convierte la semilla de aguacate en alternativa al plástico [8]. El uso excesivo de plásticos y desechables ha provocado contaminación de suelos no sólo no se puede reciclar, sino que tarda 500 años en degradarse. lo que ocurre con ellos es que se van destruyendo en pequeños trozos y muchas veces llegan al mar, contaminándolo de manera irreversible.

Los desechables hechos a base de semilla de aguacate tardan aproximadamente 240 días en degradarse según las condiciones climatológicas. [9].

IV.

BIOPOLÍMERO

Unos de los problemas principales en la fabricación de utensilios plásticos es la alta gama de contaminante que se genera ya que esta es proveniente de los recursos que derivan del petróleo, por lo cual se han buscado alternativas de mejora de calidad para el medio ambiente y la calidad de vida del ser humano.

Los bioplásticos es un gran ejemplo para la protección y mejora ambiental y calidad de vida del ser humano debido que son fabricados mediante materiales orgánicos que tiene ciertas características como ser biodegradables a un corto tiempo a diferencia de los plásticos normal. El aguacate aporta grandes propiedades de materia orgánica y esto a su vez contiene basta propiedades para generar biopolímeros.

A. Donde encontrar los biopolímeros

[10]Como se mencionó anteriormente los biopolímeros o bioplásticos son conocidos como polímeros derivados de recursos naturales para sustituir los plásticos tradicionales.

Estos biopolímeros suelen agruparse en tres grupos donde los encontramos directamente de la extracción de biomasa (materia orgánica) como ejemplo el almidón donde es proveniente de las patatas, el maíz y el trigo. Otra alternativa donde se encuentra tales biopolímeros es en microorganismos y también se encuentra en monómeros derivados de biomasa esto quiere decir que se encuentra en aceites vegetales y el almidón del maíz. En este caso el biopolímero que se proviene del aguacate será extraído directamente de la materia.

Figura 1:

Clasificación de los biopolímeros 2.1

B. Compuesto que lo conforma

Ya se ha mencionado la importancia que tiene los bioplásticos y su relación con los biopolímeros, como su clasificación y de donde proviene.

[11] El desarrollo que tiene estos biopolímeros están siendo útiles para la fabricación de materiales y envases, su principal compuesto para el desarrollo de estos productos son los Poli-Bhidroxibutirato ya que es un polímero biodegradable muy eficaz.

V. RESULTADO

A partir de los estudios realizados se evidenció la importancia que tiene en el ambiente el uso de los plásticos biodegradables y como es que por medio de la semilla del aguacate y sus propiedades se puede extraer una enzima esencial para la producción de biopolímeros ya que a partir de los biopolímeros se pueden sintetizar bioplásticos, los cuales están hechos de la enzima proveniente de la enzima del aguacate.

VI. DISCUSIÓN

Los plásticos suelen tardan un aproximado de 400 años en degradarse por lo que se ha convertido en un problema para el medio ambiente. Mediante ciertos estudios se ha logrado obtener plásticos biodegradables que tardan en un aproximado de 240 días.

Se ha podido demostrar que mediante el aguacate es posible extraer una enzima capaz de sintetizar biopolímeros que posteriormente son convertidos en utensilios biodegradables. La 11

función de poder sintetizar tales polímeros es por medio de la semilla del aguacate hallando cierta cantidad para convertirlos después en plásticos biodegradables amigables con el ambiente.

VII. CONCLUSIÓN

Mediante la semilla de aguacate se logra sintetizar un bioplásticos cuyas características de calidad lo define como un producto biodegradable, producido por la extracción de una enzima proveniente del aguacate con propiedades esenciales para la fabricación de bioplásticos. (Figura 2 Anexos)

La semilla de aguacate por ser una semilla grande posee una mayor cantidad de enzima extraíble para poder aprovecharla en su totalidad, poniéndola a disposición para realizar bioplásticos.

Los biopolímeros provenientes de la enzima encontrada en la semilla de aguacate son la mejor alternativa para erradicar el uso de plásticos ya que tardan aproximadamente 240 días en degradarse según las condiciones climatológicas.

Los biopolímeros aportan grandes propiedades para generar utensilios biodegradables amigables al ambiente ya que son biodegradables proveniente de materia orgánica como el caso de aguacate que aporta gran contenido de biomasa extraíble con gran aporte en la fabricación de plásticos degradables.

VIII. RECOMENDACIONES

Se recomienda concientizar a la gente del grave problema que se presenta en la actualidad debido a la contaminación excesiva por plásticos haciendo énfasis en los biopolímeros sintetizados a partir de la semilla de aguacate los cuales son una alternativa amigable con el ambiente.

Al querer contribuir con el ambiente se recomienda dejar de utilizar productos derivados del plástico y empezar a utilizar productos biodegradables procedentes del aguacate. (Figura 3 Anexo)

IX. REFERENCIAS

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[11]

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[12]

M. Fernando, Y. Ortegon and Y. Uscategui, "Biopolímeros: avances y perspectivas", Scielo.org.co, 2013. [Online]. Disponible en: http://www.scielo.org.co/pdf/dyna/v80n181/v80n181a19.pdf. [Acceso: 15- May- 2019].

PROPUESTA DEL EQUIPO DE INVESTIGADORES Figura 1: Productos Biodegradables de aguacate.

Figura 2. Mejora ambiental con utensilios biodegradab

Figura 3: Fuente propia: Aporte del grupo de Investigadoras

El Biodiesel 100% Eco

Herson Eduardo Acabal Torres, Juan Alfredo Vásquez Sánchez, Luis Diego Zelayandía Franco

Facultad de Ingeniería, Matemática y Ciencias Físicas, Universidad Mariano Gálvez de Guatemala, Guatemala hacabalt@miumg.edu.gt, jvasquezs9@miumg.edu.gt, lzelayandiaf@miumg.edu.gt Resumen— En este artículo se describen los beneficios de utilizar Como también los beneficios que se obtienen al momento de el Biodiesel como un combustible alterno al Diésel convencional, utilizar el Biodiesel como un sustituto parcial o total del Diésel también los beneficios que trae para el medio ambiente, como la proveniente del petróleo [3], encontrándose principalmente que reducción del Dióxido de carbono “CO2”, también que tipos de aceites se pueden utilizar para la producción del Biodiesel y su clasificación, tomando en cuenta que actualmente se utiliza mayormente el aceite de cocina reciclado para producir el el Biodiesel es más barato que el Diésel convencional, es amigable con el medio ambiente debido a que es un biocombustible producido por recursos renovables, también es Biodiesel, el cual se puede obtener de hogares y restaurantes, un producto biodegradable [4]. también se mencionan principales tipos de aceites para la creación Se encontró mediante del Biodiesel donde uno lo podría generar desde su hogar o hasta encuestas a la población llegar a tener una empresa grande para producirlo. que sus integrantes, si Palabras clave: Biodiesel, Biocombustibles, Renovables, Emisiones están de acuerdo en promover la utilización Abstract— This article describes the benefits of using Biodiesel as an alternative fuel to conventional Diesel, as well as the benefits it brings to the environment, such as the reduction of “CO2” carbon Dioxide, as well as the types of oils that can be used to produce it. del Biodiesel, tanto en el transporte público, como en los motores diésel Biodiesel and its classification, taking into account that recycled que son utilizados en las empresas. cooking oil is currently used mainly to produce biodiesel, which Gráfica No. 1 Fuente: Investigación de campo can be obtained from homes and restaurants, also major types of oils are mentioned for the creation of biodiesel where one could B. Aceites Vegetales generate it from your home or until you have a large company to Debido al aumento de precio del petróleo, más el produce it. calentamiento global se ha comenzado a crear nuevas formas Keywords: Biodiesel, Biofuels, Renewables, Emissions alternativas para reducir la contaminación del medio ambiente, buscando fuentes de energía renovable, y reducir el dióxido de I. Introducción carbono “CO2” en la atmósfera [5].

El presente artículo se refiere al Biodiesel el cual es un combustible que es producido a partir de aceites vegetales, El Biodiesel ofrece muchas ventajas en su uso, debido a que grasas animales y aceites de cocina reciclados, obteniendo un uno lo puede fabricar, se puede producir a partir de aceite de producto que puede ser utilizado en los motores diésel sin girasol, grasa animal y aceite reciclado de cocina. hacerle ninguna modificación. El Biodiesel posee varios Es forma de combustible alternativo, limpio, seguro y barato. beneficios con respecto a los combustibles derivados del Para su producción se puede usar el aceite reciclado de cocina o petróleo que emiten una gran cantidad de CO2 (Dióxido de restaurantes, también de cualquier tipo de aceite vegetal entre carbono) hacia la atmósfera. Cabe mencionar que el Biodiesel ellos: aceite de algodón, aceite de maíz, aceite de cacahuate, es biodegradable, no tóxico y no libera sustancias que aceite de soja, aceite de cártamo, aceite de girasol, aceite de incrementan la contaminación ambiental. canola, aceite de sésamo [6]. Y su clasificación es la siguiente: aceites combustibles, aceites minerales y aceites comestibles. II. El Biodiesel un combustible alternativo Grafica No. 2 Fuente: Investigación de campo A. Biodiesel

EL problema estudiado fue la alta contaminación que se Se encontró que el Biodiesel posee características de genera cuando se utiliza el Diesel proveniente del petróleo, por rendimiento superior al lo que se buscó una solución para poder reducir dicha combustible fósil derivado contaminación siendo una solución viable con la utilización del del petróleo, y que ayuda Biodiesel [1]. reducir la contaminación En el cual se encontró que a la hora de utilizarlo se reducen de los gases de efectO grandemente las emisiones del CO2 al medio ambiente [2] y invernadero, siendo más también se encontró que se reduce la contaminación del agua, accesible para la economía gracias a que se utiliza el aceite de cocina reciclado de hogares de la sociedad en general y restaurantes, donde se evita que las personas lo desechen por [7]. sus drenajes, y así evitar seguir contaminando el agua. C. Producción 14

La producción del Biodiesel es más barata que el diésel convencional, es limpio, no es tóxico, renovable y es de gran calidad que puede ser utilizado en todos los motores diésel [8]. Para la producción del Biodiesel es necesario contar con ciertos materiales, y ciertas máquinas si se piensa realizar a gran escala. La producción del Biodiesel puede ser fabricada desde su hogar y llegar a tener una empresa propia de producción del Biodiesel. Para generar el Biodiesel es necesario que contemos con ciertos materiales primordiales [9], para realizar la mezcla se necesita: aceite, en todas sus variedades que pueden ser utilizados para la generación del Biodiesel, como se puedo observar en los tipos de aceites que se hablaron con anterioridad, Metanol, este tiene que ser 95% o más, también podrá utilizarse Etanol, pero será difícil conseguir con una pureza tan alta, el hidróxido de sodio, sosa cáustica o soda cáustica, esta se puede obtener en cualquier distribuidora del producto o en algunas ferreterías. En este proceso es necesario acondicionar el producto para obtener mejores resultados, se debe filtrar el aceite para eliminar impurezas y ácidos graso los cuales si están presentes podrían arruinar el Biodiesel, tener una correcta proporción de cada componente, el procesamiento de dichos componentes, el lavado y secado del agua en el Biodiesel, y por último la extracción del producto final [10]. Obteniendo como resultado final un producto totalmente ecológico.

1)

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Conclusiones

El biodiesel es importante para proteger el medio ambiente, ya que este posee un menor porcentaje de emisiones. En referencia a la muestra realizada se estableció que el mayor porcentaje de esta población está consciente de los beneficios de la utilización y producción del biodiesel. Cabe mencionar que la población encuestada mostró interés en utilizar productos reciclados para la elaboración del biodiesel.

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5)

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4) 5) X. En base a la producción de aceites reciclados la eficiencia de un motor no se ve afectada en el funcionamiento y contribuye a la economía porque su costo es más bajo. La producción del biodiesel contribuye al mercado laboral.

Recomendaciones

Demostrar que el biodiesel a base de aceites reciclados es igual de eficiente que el diésel convencional, haciendo una aportación de que el biodiesel genera menos emisiones. Concientizar a la población guatemalteca del beneficio del biodiesel. Motivar a la población a utilizar el biodiesel para generar menos contaminación. Promover la venta del biodiesel para mejorar su economía. Promover la comercialización a nivel nacional para generar

espacios laborales.

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Referencias

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