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Resumen:
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[ES] Actualmente, los biocombustibles derivados de biomasa lignocelulósica se
encuentran en un auge expansivo, debido a factores como el cambio climático, el
agotamiento de fuentes de energía fósiles y sobre todo por la ...[+]
[ES] Actualmente, los biocombustibles derivados de biomasa lignocelulósica se
encuentran en un auge expansivo, debido a factores como el cambio climático, el
agotamiento de fuentes de energía fósiles y sobre todo por la elevada cantidad de
residuos agroalimentarios. El rendimiento de la fermentación para la obtención del
bioetanol se encuentra condicionado por el grado de hidrólisis y por el acceso de
las bacterias a los sustratos. En este trabajo, se estudia la aplicación de la técnica
de impregnación a vacío con el fin de mejorar la hidrólisis enzimática y por tanto,
aumentar el aprovechamiento de los residuos agroalimentarios.
Se seleccionaron dos tipos de residuos (mandarina y alcachofa), teniendo en
cuenta su disponibilidad y sus parámetros de porosidad. Los residuos fueron
sometidos a una operación de troceado o triturado y, con el fin de facilitar el
contacto enzima-sustrato, la mitad de las muestras se sometieron a la operación de
impregnación a vacío previa a la etapa de hidrólisis enzimática, con disoluciones
isotónicas de manitol y a dos niveles de hipotonicidad diferentes. El grado de
sacarificación de los residuos sometidos o no a la operación de impregnación a
vacío con las diferentes disoluciones se evaluó mediante la medida del índice de
refracción (grados Brix), así como por cromatografía de intercambio iónico para
identificar y cuantificar los azúcares presentes en los hidrolizados.
Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que la capacidad de
impregnación de los residuos mejora significativamente con el triturado, lo que
mejora los resultados de la hidrólisis enzimática. Por tanto, se propone la
impregnación a vacío como operación complementaria para alcanzar un
rendimiento más elevado en la producción de bioetanol.
PALABRAS CLAVE: Residuos agroalimentarios, impregnación a vacío, hidrólisis
enzimática, biomasa lignocelulósica, manitol, bioetanol.
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[CA] Actualment, els biocombustibles derivats de biomassa lignocel·lulòsica es troben
en un auge expansiu, a causa de factors com: el canvi climàtic, l'esgotament de
fonts d'energia fòssils i sobretot per l'elevada ...[+]
[CA] Actualment, els biocombustibles derivats de biomassa lignocel·lulòsica es troben
en un auge expansiu, a causa de factors com: el canvi climàtic, l'esgotament de
fonts d'energia fòssils i sobretot per l'elevada quantitat de residus agroalimentaris.
El rendiment de la fermentació per a l'obtenció del bioetanol es troba condicionat
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Instituto Universitario de Ingeniería de los Alimentos para el Desarrollo (IUIAD).
Departamento de Tecnología de Alimentos. Universidad Politécnica de Valencia. Camino de
Vera s/n. 46022. Valencia.
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pel grau d'hidròlisi i per l'accés dels bacteris als substrats. En aquest treball,
s'estudia l'aplicació de la tècnica d'impregnació a buit per tal de millorar la hidròlisi
enzimàtica i per tant, augmentar l'aprofitament dels residus agroalimentaris.
Es van seleccionar dos tipus de residus (mandarina i carxofa), tenint en compte
la seva disponibilitat i els seus paràmetres de porositat. Els residus van ser
sotmesos a una operació de trossejat o triturat i com a pretractament a l'etapa
d'hidròlisi enzimàtica, la meitat de les mostres es van sotmetre a l'operació
d'impregnació a buit amb dissolucions isotòniques de manitol o a dos nivells de
hipotonicitat diferents. El nivell de sacarificació dels residus sotmesos o no al
pretractament d'impregnació a buit amb les diferents dissolucions es va avaluar
mitjançant la mesura de l'índex de refracció (graus Brix) i per cromatografia
d'intercanvi iònic per identificar i quantificar els sucres.
Els resultats obtinguts posen de manifest que els residus triturats augmenten de
manera destacada la capacitat d'impregnació dels dos residus, així mateix en la
hidròlisi enzimàtica milloren els resultats. Per tant, la impregnació a buit pot suposar
una operació complementària per aconseguir un rendiment més elevat en la
producció de bioetanol.
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[EN] Currently, biofuels derived from lignocellulosic biomass are in an expansionary
boom, due to factors such as climate change, depletion of fossil energy sources and
especially due to the huge amounts of food waste. ...[+]
[EN] Currently, biofuels derived from lignocellulosic biomass are in an expansionary
boom, due to factors such as climate change, depletion of fossil energy sources and
especially due to the huge amounts of food waste. The fermentation yield in
bioethanol production is conditioned by the degree of hydrolysis and bacteria access
to substrates. In this work, the application of vacuum impregnation is studied in
order to improve enzymatic hydrolysis and thus increase the utilization of agricultural
food waste.
Two types of waste (mandarin and artichoke) were selected, considering its
availability and porosity parameters. Both residues were subjected to slicing of
mincing prior to the enzymatic hydrolysis step, half of the samples were subjected to
vacuum impregnation with isotonic solutions of mannitol and two different levels
hypotonicity. Sugars present in the hydrolizates were determined by measuring the
refractive index (Brix) and by ion exchange chromatography.
Results indicate that mincing implies better impregnation characteristics, this
implying better hydrolysis results. Therefore, vacuum impregnation could be used as
a complementary stage to achieve a higher yield in the production of bioethanol.
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