Efecto de los pretratamientos hidrotérmicos en la composición química y la sacarificación del bagazo de Agave tequilana
Zumárraga Pech, José Alberto
Efecto de los pretratamientos hidrotérmicos en la composición química y la sacarificación del bagazo de Agave tequilana [recurso electrónico] / José Alberto Zumárraga Pech - 1 disco compacto
Tesis (Maestría en Ciencias en Energía Renovable) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2012.
En este trabajo, se evaluó el efecto de las condiciones de operación de los pretratamientos hidrotérmicos, agua caliente y explosión de vapor, sobre la composición química y la sacarificación de las fibras del bagazo del Agave tequilana. Para el pretratamiento con agua caliente se utilizaron cuatro temperaturas de trabajo: 150, 170, 190 y 210 °C y dos tiempos de residencia: 1 minuto y 60 minutos. Para el pretratamiento por explosión de vapor se utilizaron dos presiones de trabajo: 5 y 10 bar. La fracción líquida obtenida en los pretratamientos se caracterizó mediante la determinación de azúcares totales y reductores. La fracción sólida se caracterizó mediante la determinación de su composición química (extraíbles, lignina y holocelulosa), análisis termogravimétrico y se observó los cambios en la superficie de la fibra mediante microscopía electrónica de barrido. El pretratamiento hidrotérmico de agua caliente solubiliza componentes de bajo peso molecular presente en la fibra de bagazo de Agave tequilana y los generados a través de la ruptura hidrolítica de las cadenas de hemicelulosa y de celulosa como lo muestran los análisis termogravimétricos. La microscopía electrónica de barrido mostró modificación superficial de las fibras. La sacarificación de las de las fibras pretratadas, rindieron xilosa y glucosa cuando se utilizaron hidrólisis ácida e hidrólisis enzimática con celulasas, respectivamente. En la hidrólisis ácida se hidrolizan principalmente las cadenas de hemicelulosa mientras que en la hidrólisis enzimática se hidrolizan las cadenas de celulosa. El rendimiento de glucosa de la hidrólisis enzimática de las fibras pretratadas por explosión de vapor fueron menores en comparación con los obtenidos para las fibras pretratadas con agua caliente. Esto se puede atribuir a las bajas presiones que se usaron en la explosión de vapor y que no lograron aperturar la fibra de manera adecuada. La máxima concentración de azúcares (33.78 mg/ml) se obtuvo con el pretratamiento de agua caliente (210 °C/60 minutos) y con hidrólisis enzimática. Los hidrolizados enzimáticos presentan mayor concentración de azúcares conforme la fibra es tratada a mayor temperatura y tiempos de residencia.
AGAVE TEQUILANA--CULTIVO
AGAVE TEQUILANA--INVESTIGACIONES
ENERGIA RENOVABLE
Efecto de los pretratamientos hidrotérmicos en la composición química y la sacarificación del bagazo de Agave tequilana [recurso electrónico] / José Alberto Zumárraga Pech - 1 disco compacto
Tesis (Maestría en Ciencias en Energía Renovable) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2012.
En este trabajo, se evaluó el efecto de las condiciones de operación de los pretratamientos hidrotérmicos, agua caliente y explosión de vapor, sobre la composición química y la sacarificación de las fibras del bagazo del Agave tequilana. Para el pretratamiento con agua caliente se utilizaron cuatro temperaturas de trabajo: 150, 170, 190 y 210 °C y dos tiempos de residencia: 1 minuto y 60 minutos. Para el pretratamiento por explosión de vapor se utilizaron dos presiones de trabajo: 5 y 10 bar. La fracción líquida obtenida en los pretratamientos se caracterizó mediante la determinación de azúcares totales y reductores. La fracción sólida se caracterizó mediante la determinación de su composición química (extraíbles, lignina y holocelulosa), análisis termogravimétrico y se observó los cambios en la superficie de la fibra mediante microscopía electrónica de barrido. El pretratamiento hidrotérmico de agua caliente solubiliza componentes de bajo peso molecular presente en la fibra de bagazo de Agave tequilana y los generados a través de la ruptura hidrolítica de las cadenas de hemicelulosa y de celulosa como lo muestran los análisis termogravimétricos. La microscopía electrónica de barrido mostró modificación superficial de las fibras. La sacarificación de las de las fibras pretratadas, rindieron xilosa y glucosa cuando se utilizaron hidrólisis ácida e hidrólisis enzimática con celulasas, respectivamente. En la hidrólisis ácida se hidrolizan principalmente las cadenas de hemicelulosa mientras que en la hidrólisis enzimática se hidrolizan las cadenas de celulosa. El rendimiento de glucosa de la hidrólisis enzimática de las fibras pretratadas por explosión de vapor fueron menores en comparación con los obtenidos para las fibras pretratadas con agua caliente. Esto se puede atribuir a las bajas presiones que se usaron en la explosión de vapor y que no lograron aperturar la fibra de manera adecuada. La máxima concentración de azúcares (33.78 mg/ml) se obtuvo con el pretratamiento de agua caliente (210 °C/60 minutos) y con hidrólisis enzimática. Los hidrolizados enzimáticos presentan mayor concentración de azúcares conforme la fibra es tratada a mayor temperatura y tiempos de residencia.
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