Determinación del perfil de azúcares en materiales lignocelulósicos de residuos agrícolas y forestales posibles de usar para la obtención de bioetanol

Abstract

En la actualidad la mayor parte de la energía utilizada en el mundo y en nuestro país proviene de los combustibles fósiles, los cuales se caracterizan por ser contaminantes con el medio ambiente y ser recursos no renovables. Por este motivo es de gran interés busca¡ formas alternativas de energía más limpias tales como: energía nuclear (mediante fisión y fusión) hidroeléctrica, solar, eólica, geotérmica y biomasa entre otras. Este trabajo se centra en la energía de la biomasa, la cual se obtiene de1 aprovechamiento de la materia orgánica e inorgánica formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente, de las sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros) y restos. El aprovechamiento de este tipo del energía se hace directamente (por ejemplo, por combustión), o por transformación en otras sustancias que pueden ser aprovechadas más tarde como combustibles o alimentos. El objetivo de este trabajo fue determinar el perfil de azúcares (glucosa y xilosa) mediante dos procesos de sacarificación para la obtención de bioetanol: hidrólisis ácida y sacariñcación enzimática en muestras de biomasa de residuos agrícolas (maí2, trigo) y forestales (eucalipto, Lenga) pretratadas con hongos. Las características químicas de las muestras agrícolas y forestales fueron determinadas de acuerdo a métodos descritos por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables QIIREL), EE.UU. El primer proceso de obtención de bioetanol estudiado fue

la hidrólisis ácida, la cual se realizó con ácido sulfúrico al 72%o por 30 minutos a temperatura ambiente, luego este ácido se diluyó al 4 % y se mantuvo por 1 hora a 120°C, a continuación se neutralizaron las muestras con carbonato de sodio hasta pH 6- 7 y finalmente en este extracto se determinan las azúcares. Para el segundo proceso de obtención de bioetanol fue la sacarificaclón enzimática, la cual se usó 35 pL de enzima comercial Celluclast 1,5L (celulasas de Trichoderma reesei), 5 pL de enzima comercial Novozyrne 188 (celobiasa obtenida de Aspergillus Níger) y 960 pL de buffer acetato 0.05 M a pH 5. Los tubos de centrífuga se llevaron a un agitador orbital bajo las siguientes condiciones: temperatura de 50" C, pH 5 y agitación de 250 rpm durante 48 horas. El análisis químico del perhl de azúcares fue realizado por Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), Columna Aminex HPX-S7P, Fase Móvil AN/agua 75:25, flujo 1,0 ml/min, horno a 25°C y un detector de índice de refracción. Los resultados indicaron que el tiempo de incubación de los hongos en el pretratamiento influyó en la cantidad de azúcares obtenida en los distintos procesos de producción de bioetanol, ya que a mayor tiempo de incubación se generó mayor cantidad de azúcares. En las muestras de maíz, trigo, Lenga y eucalipto pretratadas con los siguientes hongos se obtuvo la mayo¡ cantidad de azúcares: Pleurotus ostreatus en 60 días, Trametes versicolor en 30 días, Ganoderma applanatum en 45 días, Stereum hirsutum en 45 días, respectivamente. Es así como, la sacarificación enzimática generó la mayor cantidad de azúcares en las muestras agrícolas y forestales, además considerar que este proceso es más amigable con el medio ambiente