XVII Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica VI Congreso

XVII Congreso Nacional de Ingeniería Bioquímica
VI Congreso Internacional de Ingeniería Bioquímica
VIII Jornadas Científicas de Biomedicina y Biotecnología Molecular
OPTIMIZACIÓN DEL PRETRATAMIENTO ALCALINO PARA LA PRODUCCIÓN DE
AZUCARES REDUCTORES PARA LA PRODUCCION DE ETANOL
AUTORES: Soto-Alvarez, Claudia Elena; López-Miranda, Javier; Rosales Castro, Martha
DIRECCIÓN: Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional, C.P. 34220.
Durango, Dgo., México.
Email: [email protected]
INTRODUCCIÓN
La producción de etanol de segunda generación, es
proveniente de residuos lignocelulósicos (residuos
agrícolas, pastos, aserrín, astillas de madera), los
cuales son de bajo costo, abundantes y; renovables,
ya que no alteran el ciclo del CO2 (Tiffany y Edman,
2005). Todos los procesos biológicos de conversión
para la producción de bioetanol, requieren de etapas
múltiples. Esto es: pre-tratamiento (físicos, químicos
y/o biológicos) e hidrolisis de la celulosa en
monómeros de azucares, que son fermentados en
alcohol por la actividad fermentativa de las levaduras
(Venkatesh et al.,2010). El presente trabajo tuvo como
investigación, obtener el mayor concentrado de
azúcares reductores,
sometiendo el material
lignocelulósico a pretratamiento químico e hidrolisis
enzimática.
METODOLOGÍA
Pretratamiento. Se mezclaron cinco gramos de
muestra con 50 mL de solución de NaOH ó CaOH
(0.5, 1.0 y 1.5% m/v), calentándose a 60, 90 y 120°C,
durante 30,60 y 90 min; posteriormente del
sobrenadante, se tomaron alícuotas para determinar
su contenido de azúcares reductores por el método de
Miller (1959).
Hidrólisis enzimática. Se mezcló 1 g de muestra pretratada con el volumen de concentrado enzimático
(Celluclats 1.5L de NOVOZYME), necesario para
suministrar 25 UPF/g de celulosa, 2mL de azida de
sodio y el volumen necesario de tampón de acetatos
para logar un volumen de reacción de 10 mL. Las
muestras fueron incubadas (130 horas a 80 rpm y
50°C). Del sobrenadante, se tomaron alícuotas de 0.1
mL para determinar su contenido de azúcares
reductores por el método de Miller (1959).
Fermentación. Un concentrado de 106 células/mL de
Saccharomyces ,10 ml del hidrolizado enzimático y
nutrientes (0.34 gr/ L (NH4)2PO4, 0.027 gr/L MgSO4 y
0.023 gr/L de ZnSO4) se sometieron a 28°C, sin
agitación por 72 horas.
RESULTADOS
Pretratamiento alcalino Se obtuvo un rendimiento
máximo de 35.58%(m/m), con NaOH, mientras que
para el pretratamiento con el CaOH el rendimiento
máximo obtenido fue de 6.42% (m/m).
Hidrolisis Enzimática En las muestras pretratadas
con NaOH, se logró obtener un rendimiento máximo de
azucares reductores de 20.62% (m/v), con CaOH, un
máximo de 13.57% (m/v).C
CONCLUSIONES
La temperatura y la concentración desempeñan un
papel importante en la producción de AR, lográndose
obtener una producción de etanol de 13.28 g/100g.
REFERENCIAS
1. Miller G L., Use of dinitrosalicylic acid reagent
for determination of reducing sugars.Anal.
Chem 31, 426-428 (1959).
2. Tiffany D. y Edman V. Agriculture as a
producer and consumer of agriculture. CABI,
Cambridge, MA. 2005.
3. Venkatesh PS., Volker SU., Heller WT., McGaughey J., Miller S., Hester R. Concentrated
Acid Conversion of Pine Softwood to Sugars.
Part I: Use of a Twin- Screw Reactor for
Hydrolysis
Pretreatment.
Chemical
Engineering Communications 194, 85-102
(2010).