Estudio cinético de la hidrólisis enzimática de tejidos pre-tratados con ácido sulfúrico diluido de Cenchrus ciliaris

Abstract

Actualmente estamos viviendo de manera acelerada, donde los patrones de consumo de combustibles fósiles se están reduciendo drásticamente los recursos naturales con los que se cuenta y emitiendo grandes cantidades de emisiones a la atmosfera, lo que conlleva a una problemática ambiental, por cual motivo fuentes alternativas de energía están siendo estudiadas. En el caso del sector de consumo de energía para transportación, el bioetanol está siendo utilizado para los automotores que habitualmente utilizan gasolina. La mayoría del bioetanol que actualmente se usa en los automotores, proviene de productos relacionados con la alimentación humana (maíz, caña de azúcar); lo cual hace polémico su uso. A manera de resolver esta problemática y a la vez utilizar las características ambientales favorables de este combustible alternativo; Bioetanol está siendo obtenido de biomasa, que el humano no utiliza como alimento. La biomasa lignocelulósica utilizada está compuesta de Hemicelulosa, Celulosa y Lignina. En la producción de bioetanol con material lignocelulósicos es necesario primeramente hidrolizar la hemicelulosa, generalmente por medio de hidrólisis acida, y después hidrolizar la celulosa, generalmente por hidrólisis enzimática, para posteriormente realizar la fermentación y destilación. Bajo esta línea de investigación, se realizó un proyecto de tesis de licenciatura titulado “Producción de etanol a partir de Buffel” por Torrecano Alvarez (2009); en dicho trabajo se caracterizó la fermentación de los azucares obtenidos por el pretratamiento con ácido sulfúrico diluido de Buffel (Cenchrus ciliaris); posteriormente, se hizo un proyecto de maestría, obteniendo la tesis “Estudio cinético de la formación de xilosa por hidrólisis con ácido sulfúrico diluido de Cenchrus ciliaris” por Encinas Soto (2010). Este último trabajo mostró que bajo las condiciones de temperatura de 135°C y tiempo de reacción de 1 hora, utilizando ácido sulfúrico 0.15 M, la hemicelulosa es hidrolizado en un 95%. Durante este proceso se obtiene como producto; glucosa, xilosa y arabinosa en solución y el tejido de Cenchrus ciliaris pretratado con la celulosa susceptible a la acción enzimática. Esta investigación fue dirigida al estudio de la hidrólisis enzimática de la celulosa. Desde el punto de vista operacional esta etapa plantea dos interrogantes: 1. Relación de la cantidad de tejidos pre-tratados a la cantidad de celulasas agregadas. 2. Actividad de las celulasas en el efluente producto del pretratamiento. Los puntos mencionados anteriormente fueron los objetivos a lograr como producto de esta investigación.