Evaluación de pre-tratamientos biológicos y térmicos previos a la hidrólisis enzimática de fibra prensada de palma, para la producción de azúcares fermentables

Abstract

La industria de palma de aceite en Colombia, primera en producción en Latino América y cuarta a nivel mundial, genera cerca de 11,6 a 15% de fibra prensada respecto a la carga inicial de los frutos procesados, residuo que presenta una estructura compleja compuesta de lignina, hemicelulosa y celulosa; haciéndolo susceptible de ser procesado para la obtención de diversos productos biotecnológicos de alto valor agregado. En este trabajo se evaluaron los ensayos para la obtención de azúcares fermentables a partir de la fibra prensada de palma, realizando un pre-tratamiento biológico en combinación con agua caliente. En el primero de ellos se evaluó la fermentación en estado sólido del hongo P. ostreatus en medio de cultivo Kirk a la cuarta semana de tratamiento y en el segundo pre-tratamiento se evaluó un diseño de superficie de respuesta variando la temperatura, tiempo y carga-concentración de sólidos; encontrándose un punto máximo a los 213° C, 1.6 min y 3.3 g de sólidos/100 mL de solución, para la producción de azúcares fermentables (glucosa más xilosa) obtenidos tanto en la fracción sólida como líquida. Después se evaluó la combinación de estos dos pre-tratamientos encontrándose: un porcentaje de sacarificación de 55,4 gramos de glucosa en la hidrólisis enzimática/100 gramos de glucosa potencial en la fibra pre-tratada y el parámetro más relevante: el rendimiento global de azúcares fermentables de 37,8 gramos/100 gramos de materia prima; los resultados hallados ratifican el potencial de este residuo para la producción de azúcares aplicando la combinación de los dos pre-tratamientos: biológico seguido por agua caliente, los cuales presentan ventajas ambientales y económicas. / Abstract. The oil palm industry in Colombia, first in production in Latin America and fourth worldwide, generates about 11.6 to 15% of wallboard over the initial load of processed fruits, this residue has a complex structure lignin, hemicellulose, cellulose and is liable to be prosecuted for obtaining various biotech products with high added value. In this work we assessed the trials for obtaining fermentable sugars from palm pressed fiber, making a pre-biological treatment in combination with hot water. In the first of which was evaluated in solid state fermentation of the fungus P. ostreatus in culture medium Kirk to the fourth week of treatment and the second pre-treatment was assessed a response surface design by varying the temperature, time and load-solids concentration, finding a peak at 213 ° C, 1.6 min and 3.3 g of solids/100 mL of solution, maximizing the production of fermentable sugars (glucose plus xylose) obtained in both solid and liquid fraction. Then evaluated the combination of these two pre-treatments were found: a percentage of saccharification of 55.4 grams of glucose in the hydrolysis enzymatic of glucose/100 grams fiber potential in pre-treated and the most important parameter, the overall yield of fermentable sugars as 37.8 grams/100 grams of raw material on the findings confirm the potential of this residue for the production of sugars using a combination of the two treatments: biological, followed by hot water, which have environmental benefits and economic.