Título
Deslignificación de la penca de Agave tequilana F.A.C. Weber empleando peróxido de hidrógeno alcalino como pretratamiento para la producción de biohidrógeno
Autor
DENDERA MUNGUÍA AGUILAR
Colaborador
FELIPE ALATRISTE MONDRAGON (Director)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
"La penca de Agave tequilana Frédéric Albert Constantin (F.A.C.) Weber es un residuo agroindustrial que podría representar una fuente importante de biomasa para la producción de biohidrógeno por su contenido de celulosa y hemicelulosa. Sin embargo, la presencia de lignina en este material impide que exista una adecuada disponibilidad de dichos polisacáridos, por lo que es necesario aplicar un pretratamiento que nos ayude a deslignificar. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue evaluar la deslignificación de la penca de Agave tequilana F.A.C. Weber empleando un pretratamiento con peróxido de hidrógeno alcalino (PHA) seguido de una hidrólisis enzimática para la sacarificación de la celulosa y hemicelulosa. Para ello, se estudiaron los cambios morfológicos y químicos de las fibras de la penca liofilizada antes y después del pretratamiento con PHA y se caracterizaron químicamente los hidrolizados enzimáticos. Para esto se realizaron análisis químicos (análisis de fibras, TGA y ART-FTIR), morfológicos (SEM, XRD) y análisis de azúcares y DQO. De acuerdo con los resultados obtenidos, la mayor remoción de lignina y el enriquecimiento más alto de celulosa, así como la mayor sacarificación se obtuvieron cuando se utilizó peróxido de hidrógeno al 2%, con pH de 11.5 y a un tiempo de contacto de 1.5 h. Se encontró que los hidrolizados enzimáticos de la penca sin pretratamiento alcanzaron concentraciones de 6.44 g AT/L. En comparación con estas concentraciones, el hidrolizado enzimático de la primera fibra remanente después del pretratamiento con PHA (fracción 1) alcanzó concentraciones 2.5 más altas. En cuanto a la producción de biohidrógeno, la penca entera liofilizada sin ningún tratamiento tuvo un rendimiento de producción de biohidrógeno de 0.0574 mmol H2/g de penca, en tanto que la fracción 1 obtenida después del pretratamiento con PHA a 1.5 h y seguida de hidrólisis enzimática, tuvo un mayor rendimiento de producción de biohidrógeno (5.62 mmol H2/g de fibra). Esto indica que la producción de biohidrógeno incrementó casi 98 veces. Por lo tanto, la deslignificación de la penca incrementó la disponibilidad de la celulosa y hemicelulosa generando que, durante la hidrólisis enzimática, se obtuvieran mayores rendimientos de sacarificación y de esta forma se mejoraron los rendimientos de producción de biohidrógeno."
"The leaf of Agave tequilana Frédéric Albert Constantin (F.A.C.) Weber is an agroindustrial waste that could represent an important source of biomass for the production of biohydrogen by its content of cellulose and hemicellulose. However, the presence of lignin in this material generates low availability of such polysaccharides, therefore it is necessary to apply a pretreatment to help to remove lignin. For that reason, the objective of this study was to evaluate the delignification of leaf of Agave tequilana F.A.C. Weber using alkaline hydrogen peroxide (AHP) followed by an enzymatic hydrolysis for of cellulose and hemicellulose saccharification. For that, was studied chemical and morphological changes of fibers of the lyophilized whole leaf before and after of the pretreatment with AHP and chemically characterized of enzymatic hydrolysates. For this was performed chemical analysis (fiber analysis, TGA and ART-FTIR), morphological (SEM, XRD) and sugar analysis and COD. According to the results, the higher removal of lignin and cellulose enrichment, as well as major saccharification was obtained when hydrogen peroxide was used 2%, pH 11.5 and a contact time of 1.5 h. It was found that in the enzymatic hydrolysates of leaf without pretreatment reached concentration of 6.44 g TS/L. Compared to these concentrations, the enzymatic hydrolysate of the first fiber remaining after pretreatment with PHA (fraction 1) had concentrations 2.5 higher. Biohydrogen production of the lyophilized whole leaf without any treatment had a biohydrogen yield was 0.0574 mmol H2/g of leaf, whereas fraction 1 pretreated with PHA 1.5 h under an enzymatic hydrolysis, was also the highest biohydrogen yield (5.62 mmol H2/g fiber). This indicates that biohydrogen production increased almost 98 times. Therefore, the delignification in the leaf increased availability of cellulose and hemicellulose generating, during the enzymatic hydrolysis, higher yields saccharification and biohydrogen production yields were improved."
Fecha de publicación
octubre de 2016
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Audiencia
Público en general
Repositorio Orígen
Repositorio IPICYT
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