Hidrólisis de residuos lignocelulósicos derivados de la explotación de palma de aceite hasta azúcares fermentables

Abstract

Durante el proceso de extracción de aceite de palma en Colombia, se generan cerca de 1,2 millones de toneladas de racímos vacíos, materiales lignocelulósicos que pueden considerarse como una fuente local de materias primas para su conversión a azúcares y etanol. Para su aprovechamiento y considerando la complejidad de estos materiales es necesario realizar pretratamientos previos a la producción de los azúcares. En este contexto, el trabajo doctoral contempló la evaluación de pretratamientos biológicos con hongos degradadores de lignina Phanerochaete chrysosporium y Pleurotus ostreatus y tratamiento con enzimas lacasas y lacasa mediador (ABTS). Estos tratamientos fueron estudiados de forma independiente encontrando que el tratamiento con Pleurotus ostreatus favorece la producción de los azúcares fermentables a partir de los residuos de palma, a partir de los cuales se logra producir 7,34 g de azúcares por cada 100 gramos de material original un 31% más que lo logrado en material sin tratar. La combinación tratamiento biológico con Pleurotus ostreatus por tres semanas seguida de explosión con vapor a 200°C, 5 min, permitió el máximo rendimiento global de azúcares del 49% correspondiente a un 72,76% de recuperación de glucosa y 86,63% de recuperación de xilosa en el material original. Estos valores son muy superiores a los obtenidos en los tratamientos de forma individual con agua caliente (36,15% de recuperación de glucosa y 63,63% de recuperación de xilosa) y con tratamiento biológico (14,9% de glucosa y 7% de xilosa).

Abstract. During the palm oil extraction process, in Colombia will generate about 1.2 million tons of empty fruit bunches, lignocellulosic materials that can be considered as a local source of raw materials for production of sugar and ethanol, which has considerable potential for production of fuels and chemicals from renewable sources, in front of decline of fossil fuels. For its use and considering the complexity of these materials, is required prior to pretreatment production of sugars. In this context, the doctoral research evaluated the biological pretreatment of these substrates with lignin-degrading fungus Phanerochaete chrysosporium and Pleurotus ostreatus and enzymatic pretreatment with laccases and laccase mediator (ABTS). These treatments were studied independently and found that treatment with Pleurotus ostreatus favors the production of fermentable sugars from palm residues, it was found that it is possible to produce 7.34 g of sugars per 100 grams of original material, a value 31% higher than that achieved in untreated material. The combination of biological treatment with Pleurotus ostreatus of three weeks, followed by steam explosion at 200 ° C, 5 min, showed the maximum overall performance achieved, a value of 49% sugars corresponding to a 72.76% recovery of glucose and 86.63% of xylose in the raw material. These values are much higher than those obtained in the individual treatments with hot water (recovery of 36.15% of glucose and 63.63% of xylose) and biological treatment (14.9% glucose and 7% xylose).