Effect of Delignifying Pretreatments on the Cristallinity, Enzymatic Hydrolysis and Ultrastructure of Sugar Cane Crop Residues (original) (raw)
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Acta Microscopica
Los materiales lignocelulósicos representan alrededor del 71% de la biomasa total del planeta. Dada su abundancia se están considerando como materia prima potencial para la producción de bioetanol cuyo uso permite reducir el consumo de combustibles fósiles. Una alternativa es el uso de hojas y cogollos que son residuos del cultivo de la caña de azúcar, los cuales pueden ser convertidos en etanol mediante pretratamiento, hidrólisis y fermentación. En esta investigación se evaluó el efecto de dos pretratamientos de desliginificación, enzimático y organosolvente en cuatro sustratos (S1: no tratado, S2: tratamiento enzimático, S3: organosolvente y S4: organosolvente seguido de blanqueo alcalino) sobre la cristalinidad y producción de azúcares por hidrólisis enzimática medidos como índice de cristalinidad (CrI), número relativo de intensidad (Ir), índice global de sacarificación (IGS) y cambios ultra estructurales, mediante las técnicas de espectroscopia de infrarrojo con transformada de...
UNIVERSI DAD TÉCNICA DE MACHAL 2014 Hydrolysis Enzymatic of crop residues sugar cane
En esta investigación, se hidrolizó un sustrato deslignificado proveniente de residuos de la cosecha caña de azúcar (hojas y cogollos) usando un preparado enzimático con 27.53 unidades de papel filtro (FPU), obtenido a partir de enzimas comerciales. La hidrólisis se llevó a cabo a un pH de 4.2 y una temperatura de 50 o C. Fueron analizados modelos de inhibición por sustrato, glucosa e inhibición total por producto. Los resultados mostraron que los modelos que mejor se ajustan a los datos experimentales, son los modelos de inhibición competitiva por glucosa, con una constante de Michaelis (K m ) de 20.37 g/L, velocidad máxima (V max ) 39 g/L h y una constante de inhibición (k i ) de 0.442. En el caso que las relaciones enzima -Sustrato (E/S) sean mayores de 0.5, se puede aplicar el modelo cinético de Michaelis-Menten.
Bioethanol production provides environmental, economic and social benefits, reduces dependency and preserves fossil energy sources. This investigation evaluated the performance of oxidative chemical pretreatment with hydrogen peroxide (H2O2), to increase the availability of cellulose, from mixtures of lignocellulosic biomasses such as bagasse from panelero cane, and litter, in proportion (90:10), carried out in order to evaluate the behavior of the biomasses when they are mixed, maintaining a greater proportion of sugarcane bagasse. Three variables were evaluated (time, temperature, and concentration) using an experimental design 23 with triplicate in the central point, a lignin removal of 70% was achieved with reaction conditions at 60 min, 45 ° C, 5% peroxide hydrogen. The results obtained in the pretreatment stage show a good removal performance of insoluble lignin of 88.5% with effect conditions at 80 min, 25 ° C, 7% hydrogen peroxide and a yield of 79.5% removal under conditions at 40 min, 25 ° C, 3% hydrogen peroxide. For soluble lignin with 58.8% removal and conditions at 80 min, 25 ° C, 7% hydrogen peroxide, and a reagent yield of 61.67% at 40 min conditions, 25 ° C 7% hydrogen peroxide. The experimental design shows by means of a statistical analysis the conditions of the process to reduce costs and time, identifying from the significant variables of the model that time, temperature and interaction 1 * 3 that corresponds to time and concentration, with 95% confidence, will bring the surfaces and respond to see the trend of these interactions.
RESUMEN: El presente trabajo tuvo como objetivo la evaluación de la hidrólisis enzimática de residuos de la cosecha de la caña de azúcar (hojas y cogollos) a partir de la preparación de cuatro sustratos con diferentes pretratamientos, entre los que se encuentran: delignificación organosolvente, delignificación enzimática, delignificación con hidróxido de sodio y clorito de sodio y un sustrato base obtenido directamente de la cosecha. Además, se elaboraron cinco enzimas a partir de mezclas de actividades de enzimas comerciales, que fueron evaluadas en los diferentes sustratos. Se introduce un criterio para evaluar la eficiencia de las enzimas a partir de curvas de progreso, porcentaje de sacarificación e índice de sacarificación, a este índice se le denomino "índice global de hidrólisis". Los resultados muestran, que para la hidrólisis con el preparado enzimático E5, que contiene las siguientes actividades enzimáticas: hemicelulusas de 52.75 unidades globales/ml, celulasas ...
Dyna, 2010
RESUMEN: La incorporación de ayudas filtrantes o coadyuvantes en los procesos de filtración ha incrementado la eficiencia de remoción de las impurezas suspendidas en los licores resultantes de las etapas de evaporación y cristalización en el proceso de obtención de azúcar refinada. La reducción de su vida útil a un solo ciclo de utilización implica, sin embargo, evidentes inconvenientes para su aplicación industrial. El objetivo principal de este estudio fue la identificación y validación del uso de un hidrociclón como una alternativa técnica y económicamente factible para la recuperación parcial de estos materiales. La investigación se basó en las características físicas de los componentes del deshecho resultante del proceso de filtración (ayudas filtrantes, carbón activado, sacarosa, agua e impurezas), y la cantidad de sólidos suspendidos en la corriente.
Biomass and cellulose pretreatments for saccharification
2009
The cellulosic Biomass has became a interesting product to be used like raw material for biofuels productioning, ethanol specially. The critic step on its convertion into ethanol imply polysaccharides degradation to fermentable sugars, process that is called saccharification. The cellulose, biomass principal component, is hard to be degradeted in mild conditions. More resent researches have been focused on some kind of pretreatment of biomass o cellulose in order to obtain easy to degrade materials to fermentable sugars. This paper shows the outstanding pretreatments of cellulose and biomass for converting it, into fermentable products using ethanolic pathway.
Effects of Evaporation Pressure and the Variety of Cane on the Quality of Sugar Honey and Panela
Corpoica Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 2015
Al implementar el uso de evaporadores múltiple efecto (EME) al proceso panelero, además del ajuste tecnológico, se requiere mantener la calidad del producto. Esta condición develó el desconocimiento de aspectos como el aporte de las diferencias composicionales en las variedades de caña a las características de la panela. A fin de llenar parte de este vacío tecnológico, el objetivo del trabajo que aquí se presenta fue determinar el efecto de la presión de evaporación y la variedad de caña sobre la calidad de la panela. Para lograrlo, se trabajó la presión de evaporación y la variedad de caña en un diseño experimental completamente al azar con arreglo factorial de 4x3 y cuatro repeticiones, las variedades CC 85-46, RD 75-11 y PR 61-632, sin floculante, coadyuvante, ni antiespumante y una densidad de flujo calórico en evaporación de 27,778 kW/m2. Los resultados mostraron un comportamiento similar para las variedades estudiadas. Así, las mieles y panelas del sistema presurizado presenta...
Effect of Heat Pretreated Consortia on Fermentative Biohydrogen Production from Vegetable Waste
National Academy Science Letters, 2013
Resumen: La figura de la posthumanidad es invocada en una amplia gama de argumentos que defienden el atractivo o incluso el imperativo moral del perfeccionamiento humano por medio de la ingeniería genética. La posthumanidad se presenta en estos argumentos como un estado altamente beneficioso, el punto final de un proceso de evolución dirigida al que debemos abocar nuestros esfuerzos. Centrándome en los escritos del pensador transhumanista Nick Bostrom, cuestiono este rol normativo de la posthumanidad como justificación del proyecto de una eugenesia liberal. Para empezar, argumento que los costos y beneficios de un estado posthumano son imposibles de calcular. Por otro lado, identifico ciertos problemas relacionados con la posicionalidad e instrumentalidad de las capacidades aumentadas. Estas capacidades son valuables en la medida en que (1) proveen una ventaja relativa a un contexto y (2) son instrumentales al futuro bienestar de las personas. Argumento que no se puede establecer una conexión necesaria entre capacidades y bienestar y, por lo tanto, la promesa de la posthumanidad como un estado beneficioso es difícil de tomar seriamente. Palabras clave: ingeniería genética, tecnologías de optimización, optimización genética, teoría ética Post humanity as an objective good: the dangers of futurism in the debate about enhancement of human genome
Biotecnoloía en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, 2015
Delignification of lignocellulosic biomass is an essential step towards obtaining monosaccharides from macromolecules such as cellulose and hemicellulose. Different physical, chemical and biological processes have been employed to alter and modify the array of different plant materials, by the presence of lignin, one of the most recalcitrant components in its structure. In this research, lignocellulosic biomass sugarcane bagasse (M1), sisal dust (M2) and cassava bran (M3) and the mixture of equal proportions of the three materials (M4) was characterized. Chemical pretreatment was performed biomass using sodium bisulfite commercial 4% w/w laccase enzyme pretreatment with 1% w/w. The first reduced as much lignin, generating 32,26% in delignification of M1 and M2 62,72%, while the enzyme pretreatment resulted in 67,91% of the mixture M4 delignification. In all residues delignification range 19,46% to 67,91% of cellulose was an increase in the range of 25,57% to 200,12%. The investigation concluded that the chemical pretreatment resulted in increased delignification while the enzymatic pretreatment, greatest increase in cellulose.