Obtención de un hidrolizado detoxificado a partir de biomasa lignocelulósica de Panicum maximum para su uso como sustrato en la fermentación alcohólica-
Tesis
El objetivo de esta investigación fue estudiar el efecto de una alta concentración de
sólidos en la etapa de pretratamiento e hidrólisis enzimática empleando como materia
prima biomasa lignocelulósica de Panicum maximum. Posteriormente, se evaluaron dos
tratamientos de detoxificación de hidrolizados con el objetivo de ser usados como
sustrato para la producción de etanol. Como pretratamiento se seleccionó ácido sulfúrico
diluido. Las condiciones de pretratamiento evaluadas fueron: concentración de ácido
sulfúrico (0.5; 1; 1.5 %p/v) y concentración de sólidos (5; 8.5; 12% p/p) a una
temperatura de 130oC por 60 minutos. Posteriormente, se determinó la digestibilidad de
la biomasa pretratada con una hidrólisis enzimática usando un complejo de celulasas y
β-glucosidasa a una temperatura de 50oC y pH 4.8 durante 48 horas. Se empleó un
diseño central compuesto de 10 corridas con dos bloques para el análisis de la etapa de
pretratamiento. La mejor condición de pretratamiento con ácido diluido fue: 1.5 %p/v y 12
%p/p con una recuperación de sólidos del 58% y una concentración de azúcares
reductores de 16.7 g/L (61% de conversión de celulosa a glucosa) en la prueba de
digestibilidad. El estudio de la hidrólisis enzimática, se dividió en dos etapas:
determinación de la concentración mínima de enzimas e hidrólisis enzimática con alta
concentración de sólidos. En la primera, se realizó un diseño experimental de 11 corridas
con el método de superficie de respuesta evaluando diferentes concentraciones de
enzima en una hidrólisis enzimática de biomasa pretratada con 5% p/p de sólidos. En la
segunda etapa, se manejó la misma concentración inicial de biomasa pretratada,
realizando dosificaciones de biomasa y enzimas para alcanzar concentraciones finales
de sólidos de 7, 9, 10, 12, 15 y 20 %p/p. La mayor concentración de azúcares
reductores fue de 67 g/L con una concentración de sólidos final del 20 %p/p a las 48
horas. Para la detoxificación se empleó el tratamiento de hidróxido de sodio, carbón
activado y una combinación de ambos, evaluando la fermentabilidad del hidrolizado
detoxificado. El hidrolizado con mejores resultados fue el detoxificado con el tratamiento
de hidróxido de sodio alcanzando una concentración de etanol de 19.5 g/L y una
productividad de 0.81 g etanol/L/h.
