Evaluación de una ruta de obtención de hidrolizado hemicelulósico a partir de bagazo y paja de caña
Sin autorización de uso
- Autores:
-
Ospina Paz, Juan Andrés
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/53923
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/1992/53923
- Palabra clave:
- Bagazo de caña
Xilitol
Hidrólisis
Hemicelulosa
Ingeniería
Química
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En la búsqueda de aprovechar estos residuos, el grupo de Microbiología Aplicada y Bioprocesos de la Universidad de São Paulo en Brasil (GMBIO) junto al grupo de Diseño de Productos y Procesos de la Universidad de los Andes en Colombia (GDPP) plantean la oportunidad del diseño de una planta de producción de xilitol, un polialcohol con propiedades que le permiten tener un mercado versátil, a partir de estos desechos. Se ha propuesto ruta de obtención de xilitol por ruta biotecnológica y para ello, se requiere primero obtener un hidrolizado hemicelulósico de la paja y el bagazo. Por tanto, este trabajo estudia cómo se comporta el hidrolizado durante el proceso de obtención en cuatro etapas (hidrólisis ácida, neutralización, detoxificación y concentración) manipulando tres variables de hidrólisis (tiempo de reacción, carga de biomasa y concentración de ácido). Al llevar a cabo un diseño experimental box-behnken de 15 puntos se encontró que incrementar el nivel de las variables puede ayudar a extraer más azúcares y toxinas durante la etapa de hidrólisis y para el caso de la carga de biomasa se encontró que limita el volumen de hidrolizado. Por el lado de la concentración de ácido se encontró que implica más base para neutralizar y también restringe el volumen por lo que se deben tener en cuenta las implicaciones de estas variables en el diseño de planta. Por parte de las condiciones de operación se encontró que, durante la concentración es posible manipular el vacío y la temperatura para eliminar el hidroximetiflfurfural, un componente tóxico para la levadura que ayuda a producir xilitol, por lo que también se debe tener en cuenta en la optimización y diseño de la planta. Finalmente, se puede decir que esta ruta de obtención del hidrolizado hemicelulósico es viable para el proceso de obtención del xilitol, sin embargo, se pueden explorar más alternativas en laSugarcane market is humongous and leaves tons of waste every day. With the purpose of taking advantage of these residues, the group of Applied Microbiology and Bioprocesses of the University of São Paulo in Brazil (GMBIO), and the group of Product and Process Design of the University of the Andes in Colombia (GDPP) raise the opportunity of design of a xylitol production plant from these wastes. Xylitol is a polyalcohol with several properties that provide versatility for its market, and its synthesis is proposed to take a biotechnological route. First, it is necessary to obtain a hemicellulosic hydrolyzate form straw and baggase. Therefore, this work pretends to study the behavior of the hydrolysate through the four steps of the process (acid hydrolysis, neutralization, detoxification, and concentration) by manipulating three variables (reaction time, biomass load and acid concentration). By carrying out a Box-Behnken experimental design with 15 runs, it was found that the increase of the hydrolysis variables may increase the concentration of sugars and acids in the hydrolysis, and for the biomass load, the increase decreases the volume of hydrolizate. On the other hand, for the operation conditions it was found that evaporation vacuum and temperature might remove hydroxymethilfurfural, a toxin for the fungus used to produce xylitol. So, these aspects must be considered to develop the best design of the process plant. Finally, it could be said that this process route of process is viable for the production of xylitol, but more routes can be explored, and a deeper statistical analysis by the use of the response surface methodology could be used to compare the options and define which of them is more accurate for the process plant design.Ingeniero QuímicoPregrado57 páginasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería QuímicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Química y de AlimentosEvaluación de una ruta de obtención de hidrolizado hemicelulósico a partir de bagazo y paja de cañaTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPBagazo de cañaXilitolHidrólisisHemicelulosaIngenieríaQuímica201719118Publicationhttps://scholar.google.es/citations?user=2vO8IrIAAAAJvirtual::17273-10000-0002-2074-7772virtual::17273-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001335625virtual::17273-163cc4434-a603-4f55-ba7c-3ed214b9fd0evirtual::17273-163cc4434-a603-4f55-ba7c-3ed214b9fd0evirtual::17273-1ORIGINAL24968.pdfapplication/pdf2595564https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/7f1fd4a5-fd90-43d2-a090-2f65a267b2fb/downloadb1f5161156d46fb03ba521c32fdc1c85MD51THUMBNAIL24968.pdf.jpg24968.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5316https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/dde45278-94ad-4652-8e1d-409e6fa80186/downloadb38c648a43d40d1abf0beeb1dd5b901cMD55TEXT24968.pdf.txt24968.pdf.txtExtracted texttext/plain69283https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/8dd5e3ed-2159-4539-a5e1-cdf77c0e79ca/download59525de996dced39f9b7b19fa764ce11MD541992/53923oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/539232024-03-13 15:58:34.167http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/restrictedhttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co |