Design of Biorefineries for High Value Added Products from Fruits

Abstract

This research was aimed to evaluate the design of biorefineries from fruits and its wastes. Valuable compounds such as ethanol, xylitol, oil and extracts containing phenolic compounds with antioxidant capacity were obtained using the biorefinery concept. For this purpose, two feedstocks were used, Spent Blackberry Pulp (SBP) (Rubus glaucus benth) and avocado (Persea Americana mill). Additionally, two cases of studies were evaluated, naranjilla waste (Solanum quitoense) and Spent Coffee Grounds SCG. Both, SBP and avocado were chemically characterized found its content of cellulose, hemicellulose, lignin, ash, extractives and valuable compounds such as phenolic compounds and oil. Four biorefineries were designed and evaluated using SBP, avocado, naranjilla waste and SCG for obtaining value added products. and two cases studies. Techno-economic and environmental assessments were developed to the proposed biorefineries. Finally, the results and analyses made allow giving a biorefinery approach based on fruits and its wastes

Resumen: Esta investigación está dirigida a evaluar el diseño de biorefinerias usando frutas y sus residuos. Compuestos con valor agregado como etanol, xylitol, aceites, y extractos con contenidos de compuestos fenolicos y capacidad antioxidante fueron obtenidos bajo el concepto de biorefinería. Por lo cual, dos materias primas fueron usadas, pulpa de mora gastada (SBP) (Rubus glaucus benth) y aguacate (Persea americana mill). Adicionalmente, dos casos de estudio fueron abordados, residuo de lulo (Solanum quitoense) y borra de café (SCG). La pulpa de mora y aguacate fueron quimicamente caracterizados estableciendo su contenido de celulosa, hemicelulosa, lignina, cenizas, extractives y componentes valiosos como compuestos fenolicos y aceites. Cuatro biorefinerias fueron diseñadas y evaluadas a partir de la pulpa de mora, aguacate, residuo de lulo y borra de café para obtener productos con valor agregado. Evaluaciones techno-economicas y ambientales fueron desarrolladas para las biorefineriesas planteadas. Finalmente, los resultados y analisis realizados permiten dar un enfoque de biorefinerias basadas en frutas y sus residuos