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OPTIMIZACIÓN DE LA HIDRÓLISIS ÁCIDA Y MEJORAMIENTO DEL PROCESO FERMENTATIVO DEL BAGAZO DE SORGO DULCE EMPLEANDO LEVADURA Pichia stipitis PARA LA OBTENCIÓN DE BIOETANOL
| dc.contributor.author | Viveros Reyes, Iris Paola | |
| dc.contributor.author | López-Zamora, Leticia | |
| dc.contributor.author | Aguilar Uscanga, María Guadalupe | |
| dc.date.accessioned | 2020-07-30T16:43:52Z | |
| dc.date.available | 2020-07-30T16:43:52Z | |
| dc.date.issued | 2015-02-25 | |
| dc.identifier.uri | http://repositorios.orizaba.tecnm.mx:8080/xmlui/handle/123456789/292 | |
| dc.description.abstract | El futuro agotamiento de los combustibles fósiles aunado a la ascendente demanda energética, determinan la actual tendencia en la búsqueda de materiales viables para la obtención de biocombustibles como vía alternativa energética. El bioetanol, puede ser obtenido a partir de diversas materias primas ricas en azúcares, almidones y celulosa, siendo durante su producción, el pretratamiento la etapa limitante, ya que representa el mayor costo del proceso, por lo cual debe ser estudiado para lograr una tecnología eficiente y económica. En una etapa posterior al pretratamiento se obtiene una solución de azúcares fermentables, la cual contiene principalmente glucosa, así como pentosas resultantes de la hidrólisis inicial de la hemicelulosa. Estos azúcares son convertidos a etanol mediante el uso de ciertos microorganismos especializados, que pueden utilizar uno o varios azúcares presentes en el material pretratado o hidrolizado. El bagazo de sorgo dulce, representa un material viable por sus mínimos requerimientos y alta resistividad, por lo que es propuesto en el presente trabajo como fuente generadora de azúcares fermentables (proveniente de la zona de Cotaxtla, Ver.). Primeramente para solubilizar la fracción de hemicelulosa de la biomasa y hacer la celulosa más accesible a las enzimas, se llevó a cabo el pretratamiento con una solución de ácido sulfúrico diluido (H2SO4), mediante un diseño experimental Box-Behnken, teniendo como variables independientes: concentración de H2SO4 (1, 1.5 y 2 % v/v), tiempo de pretratamiento (20, 30 y 40 min) y relación líquido-sólido (RLS) de 4, 5 y 6 mL/g y como variable de respuesta la concentración de xilosa (g/L). Posteriormente para llevar a cabo la deslignificación, se aplicó el tratamiento alcalino con peróxido de hidrógeno (H2O2), teniendo como variables independientes: la concentración de H2O2 (3.5, 4.5 y 5.5 % v/v), tiempo de pretratamiento (15, 25 y 35 h) y RLS (10, 17 y 24 mL/g) y como variable de respuesta la concentración de glucosa (g/L). Finalmente la cinética de fermentación se llevó a cabo utilizando la levadura Pichia stipitis, proponiéndose un diseño Box-Behnken con las variables: concentración de urea (1, 1.5 y 4 g/L), sulfato de magnesio heptahidratado (MgSO4·7H2O): 0.4, 1.2 y 2 g/L y fosfato de potasio monobásico (KH2PO4): 3, 4.5 y 6 g/L, y como variables de respuesta: rendimiento y productividad de etanol (cuantificadas mediante cromatografía líquida de alta resolución). Los resultados mostraron durante la etapa de hidrólisis ácida rendimientos de aproximadamente 68 % de azúcares provenientes de la hemicelulosa (principalmente xilosa), al utilizarse una concentración de H2SO4 = 1.5 %, tiempo = 40 min y RLS de 4:1, obteniendo una conversión de 39.58 g/L; resultado cercano al valor óptimo de conversión de xilosa de 38.92 g/L obtenido mediante la sustitución de las variables: RLS = 4:1, tiempo = 36 min y concentración de H2SO4 = 1.4 % (de acuerdo a las gráficas de contornos), en el modelo obtenido mediante regresión cuadrática. Para la etapa del tratamiento alcalino se obtuvo un máximo de conversión de 47.47 g/L de glucosa mediante las variables obtenidas de los gráficos de contornos: RLS = 18.11:1, tiempo = 27.04 h y concentración de H2O2 = 4.65 %, en el modelo cuadrático obtenido y comprobado mediante el análisis canónico. Finalmente durante el proceso fermentativo se obtuvo un rendimiento de etanol de 0.43 g/g, (dentro de los rangos reportados por La Grage et al., 2010), resultado comprobado mediante la localización del punto estacionario con los valores: Urea = 4.05 g/L; MgSO4·7H2O = 1.34 g/L y KH2PO4 = 2.70 g/L. | es |
| dc.language.iso | es | es |
| dc.subject | Pichia stipitis | es |
| dc.subject | Diseño de experimentos | es |
| dc.subject | pretratamiento ácido | es |
| dc.subject | fermentación | es |
| dc.title | OPTIMIZACIÓN DE LA HIDRÓLISIS ÁCIDA Y MEJORAMIENTO DEL PROCESO FERMENTATIVO DEL BAGAZO DE SORGO DULCE EMPLEANDO LEVADURA Pichia stipitis PARA LA OBTENCIÓN DE BIOETANOL | es |
| dc.type | Thesis | es |
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