Evaluación y optimización de pretratamientos para obtención de bioetanol a partir de aserrín de pino

Abstract

In order to take advantage of a waste product such as pine sawdust from a sawmill in Michoacán, Mexico, five different pretreatments (sodium hydroxide, sulfuric acid, steam explosion, organosolv and nitric acid) for the production of sugars were tested reducing by enzymatic hydrolysis. We found that pretreatment with HNO3 to 6% and NaOH to 1% achieve better yields than sodium hydroxide, dilute sulfuric acid, steam explosion and organosolv. HNO3 yields were optimized by factorial method. The results show that the optimum concentration of reducing sugar, with a value of 35.42% after pretreatment with 9.63% of HNO3 solution at 114.81°C of temperature followed by 1 % NaOH for 30 minutes at 90°C, at a pH of 4.5, for 132 hours with an enzyme load of 25 FPU/g total carbohydrates. Simultaneous scarification and fermentation one became resulting in a concentration of 27.39 g/L of ethanol and a maximum theoretical yield of 73.61% a pH of 3.5, 150 rpm with Saccharomyces cerevisiae 1X107 Cel/mL and enzyme load of 25 FPU/g total carbohydrate. With the results obtained from the literature, we find that is susceptible to being used for the exploitation of this resource.

Con el propósito de aprovechar un producto de desecho como es el aserrín de pino proveniente de un aserradero en Michoacán, México, se probaron cinco diferentes pretratamientos (Hidróxido de sodio, ácido sulfúrico, Explosión de vapor, organosolv y ácido nítrico) para la producción de azúcares reductores por medio de hidrolisis enzimática. Se encontró que el pretratamiento con HNO3 al 6% y NaOH al 1% proporcionó mejores rendimientos que el hidróxido de sodio, ácido sulfúrico diluido, explosión de vapor y organosolv. Se optimizaron los rendimientos del HNO3 por el método factorial. Los resultados muestran que la concentración óptima de azúcares reductores, con un valor de 35.42% después de un pretratamiento con 9.63% de HNO3 a temperatura de 114.81°C seguido de 1% NaOH durante 30 minutos a 90°C, a un pH de 4.5, durante 132 horas con una carga enzimática de 25 UPF/g de carbohidratos totales. Se hizo una sacarificación y fermentación simultánea obteniendo como resultado una concentración de 27.39 g/L de etanol y un rendimiento teórico máximo de 73.61% a pH de 3.5, 150 revoluciones con 1X107Cel/mL de Saccharomyces cerevisiae y una carga enzimática de 25 UPF/g de carbohidratos totales. Con los resultados obtenidos de la literatura, se encuentra que es un procedimiento susceptible a ser usado para el aprovechamiento de este recurso.