Evaluación del rendimiento de la hidrólisis enzimática de la celulosa a glucosa, con pretratamiento alcalino

Abstract

El objetivo de este trabajo fue evaluar a nivel de laboratorio el rendimiento de la hidrólisis de la celulosa utilizando una celulasa y una celobiasa, a glucosa a partir del pretratamiento alcalino del bagazo de la caña de azúcar. Se pretrata bagazo con hidróxido de sodio a 121 ºC durante 90 minutos, agregando 10 mL de una solución al 2 % (p/v) de hidróxido por gramo de bagazo seco. Se evalúa el rendimiento de la hidrólisis enzimática, manteniendo fijos el pH y la temperatura, y variando la concentración de enzima y bagazo, y el tamaño de partícula. Se utilizan dos tamaños de partícula de 1,41 - 3,36 mm y de 0,71 - 1,00 mm. Se emplean concentraciones de enzima de 3 FPU/g y 8 FPU/g, y concentraciones de bagazo de 8 g/L y 12 g/L. La temperatura se mantiene a 50 ºC, y el pH a 4,8. Se mide la concentración de glucosa, azúcares reductores y pentosas. Los mayores rendimientos obtenidos son 70,2 % de glucosa, y 83,6 % de azúcares reductores. Estos se obtienen a una concentración de enzima de 8 FPU/g, una concentración de bagazo de 8 g/L, y un tamaño de partícula de 1,41 - 3,36 mm. Al incrementar la concentración de enzima a 20 FPU/g, y manteniendo la concentración de bagazo de 8 g/L, y un tamaño de partícula de 1,41 - 3,36 mm, se obtiene un rendimiento de glucosa de 91,7 %. Al hidrolizar enzimáticamente un lote de bagazo, con una concentración de enzima de 15 FPU/g, una concentración de bagazo de 8 g/L, y un tamaño de partícula de 1,41 - 3,36 mm, durante 52 horas, y fermentarlo a 32 ºC por 30 horas, se obtiene una concentración de etanol de 3,72 % (m/m), para una productividad de 1,24 g/L h. Se recomienda encontrar las mejores condiciones de lavado del material lignocelulósico y utilizar distintos materiales lignocelulósicos como materia prima. Así como, realizar una etapa completa de fermentación luego de la hidrólisis y un estudio de prefactibilidad técnicoeconómico del proceso.