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Estudio del efecto de la producción de xilitol, a partir de residuos lignocelulósicos

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Ver/
Sandra_Carrera_Varela.pdf (3.341Mb)
Fecha
2021-11-10
Autor
Carrera Varela, Sandra
López-Zamora, Leticia
Metadatos
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Resumen
l xilitol (C5H12O5) es un polialcohol de cinco carbonos que se produce mediante procesos biotecnológicos. La xilosa se produce a partir de biomasa de desechos agrícolas mediante hidrólisis ácida y enzimática, y puede convertirse principalmente en xilitol por las levaduras del género Candida. El xilitol tiene aplicación para las industrias alimentaria y farmacéutica. El objetivo de este trabajo fue estudiar y evaluar la producción de xilitol a partir de medio sintético e hidrolizado ácido de cáscara de café mediante cultivo por lotes. La optimización de la biomasa lignocelulósica de la hidrólisis ácida se realizó empleando un diseño experimental de tipo CDC, evaluando para la cáscara de café (CC): tiempo (15, 35, 55 min) y concentración de ácido (2.5, 3.5, 4.5 %) con la RSL fija de 1:6 g:mL, mientras que para los residuos de madera (RM) se evaluó: RSL (1:1.5, 1:3.5, 1:55 g:mL) y concentración de ácido (2, 3, 4 %) con un tiempo de operación de 30 min a fin de maximizar la concentración de xilosa. Se realizó la caracterización del coeficiente de transferencia de oxígeno (kLa) en un biorreactor Applikon My-control con una capacidad de 3 L, se realizaron 9 experimentos evaluando agitación (100, 200, 300 rpm) y tasa de aireación (0.1, 0.5, 1 vvm) en 1 L de medio sintético y a partir de los resultados obtenidos, se determinó la velocidad de transferencia de oxígeno (OTR). Para el cultivo en lotes en medio sintético y en hidrolizado ácido de CC, se evaluaron tres OTR durante 72 h. En la optimización de la hidrólisis ácida se maximizó la concentración de xilosa con las condiciones de operación óptimas para CC: tiempo (44.36 min), concentración de ácido (3.6% v/v) y con la RSL fija (1:6 g:mL) y para RM: RSL (1:3.93 g:mL), concentración de ácido (3.02% v/v) y tiempo fijo (30 min), con una producción de xilosa de 17.23 y 27.68 g/L respectivamente. El cálculo de los kLa va de 2.16 a 18 h Dirigido por: -1 , el aumento en los valores de kLa ocurrieron cuando la velocidad de agitación y la tasa de aireación aumentaron, a partir de las OTR’s obtenidas, se determinó investigar su efecto para el cultivo con lotes empleando tres nivel (8.47 mgO2/L, 33.91 mgO2/Lh y 141.3 mgO2/Lh) mediante la levadura Candida tropicalis IEC5-ITV. Para las cinéticas en medio sintético se generó una concentración de xilitol de 0.290, 12.875 y 1.553 g/L y para el medio hidrolizado ácido de CC 0.77, 0.77 y 0.925 g/L para el nivel bajo, intermedio y alto, respectivamente. En las seis cinéticas la levadura no logró consumir en su totalidad la xilosa por el cual no se generó el xilitol esperado, el inóculo en cada una de las fermentaciones fue muy pequeño y la duración de la cinética fue corta. Por lo que fueron factores que influenciaron en la producción de xilitol y en base a esto se determinaron las mejorías para futuras investigaciones.
URI
http://repositorios.orizaba.tecnm.mx:8080/xmlui/handle/123456789/846
Temas
xilosa
residuos ligocelulósicos
optimizacion
Candida
Tipo
Thesis
Colecciones
  • Tesis (MIQ) [106]

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