Influencia del tipo de pretratamiento con un líquido iónico o un alcóxido en el rendimiento de azúcares obtenidos por hidrólisis enzimática de la paja de arroz
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Date
2018
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
La limitada solubilidad de la biomasa lignocelulósica (paja de arroz) representa una escasa capacidad para liberar celulosa atrapada en su estructura mediante el proceso de sacarificación enzimática; por lo cual en la presente investigación se estudiaron los pretratamientos con solventes orgánicos (Líquido Iónico y Alcóxido), que influyen de manera positiva para mejorar el rendimiento en este proceso. El líquido iónico, Cloruro de 1-Butil-3-metilimidazolio (BmimCl), actúa sobre la celulosa, disolviéndola para posteriormente hidrolizarla; obteniéndose un rendimiento de hidrólisis promedio de 25.38%, a una temperatura de 80°C y tiempo de pretratamiento 5h. Estos resultados obtenidos son bajos a comparación de los rendimientos que reporta el alcóxido, Etóxido de Sodio (EtONa), que por actuar como una base fuerte rompe fácilmente la estructura lignocelulósica de la paja de arroz; obteniendo un rendimiento de hidrólisis promedio de 77.86%, a una temperatura de reacción de 100°C y una concentración de alcóxido de 3% p/v. De acuerdo a ello, se identificó que el tratamiento con etóxido de sodio, previo a la hidrólisis con la enzima comercial Celluclast 1.5L a una concentración de 20 FPU/g, es la mejor alternativa para obtener mayor cantidad de azúcares de la paja de arroz
Description
The limited solubility of lignocellulosic biomass (rice straw) represents a poor capacity to release cellulose trapped in its structure by the process of enzymatic saccharification; Therefore, in the present investigation, pretreatments with organic solvents (Ionic Liquid and Alkoxide) were studied, which influence in a positive way to improve the performance in this process. The ionic liquid, 1-Butyl-3-methylimidazolium chloride (BmimCl), acts on the cellulose, dissolving it to later hydrolyze it; obtaining an average hydrolysis yield of 25.38%, at a temperature of 80 °C and pretreatment time 5h. These results are low compared to the yields reported by the alkoxide, Sodium Ethoxide (EtONa), which by acting as a strong base easily breaks the lignocellulosic structure of rice straw; obtaining an average hydrolysis yield of 77.86%, at a pretreatment temperature of 100 °C and an alkoxide concentration of 3% w/v. Accordingly, it was identified that treatment with sodium ethoxide, prior to hydrolysis with the commercial enzyme Celluclast 1.5L at a concentration of 20 FPU / g, is the best alternative to obtain more sugars from rice straw
Keywords
Sacarificación enzimática, Líquido iónico, Biomasa lignocelulósica, Alcóxido, Solventes orgánicos, Paja de arroz