Evaluación de dos rutas de proceso para obtención de xilitol a partir de hidrolizado hemicelulósico derivado de bagazo y paja de caña de azúcar (2021)
El residuo del procesamiento de caña de azúcar genera excedente de material bio-lignocelulósico como el bagazo y paja de caña. Estos subproductos han sido ampliamente estudiados para la producción de xilitol como sustituto principal del azúcar mediante una ruta biotecnológica como una alternativa a la ruta química. Sin embargo, es necesario optimizar las condiciones de operación en la implementación de la ruta biotecnológica. El propósito del presente estudio es determinar el rango óptimo de las condiciones de operación del proceso de obtención del hidrolizado hemicelulósico, específicamente del factor carga de biomasa entre paja y bagazo, tiempo de hidrólisis y concentración de ácido sulfúrico adicionado. Se planteó un diseño experimental Box-Behnken con la concentración de ácido sulfúrico (0.5%-2% p/v), tiempo (10-30 min) y carga de la mezcla biomasa (5-20% p/v). Este proceso de hidrólisis requiere de pasos adicionales de concentración, neutralización y detoxificación, lo anterior permite variar en que etapa del proceso se da la concentración, y así se analizan dos rutas de hidrólisis, la primera con la concentración después de la hidrólisis y otra con la concentración al final de todo el proceso. De cada punto experimental del diseño se cuantifica el volumen obtenido después de finalizar la etapa, se miden niveles de azúcares y ácidos orgánicos en relación con los hidrolizados obtenidos mediante cromatografía de líquidos y se determina estadísticamente la influencia de los factores analizados para dichas concentraciones encontradas. Dentro de lo resultados principales se encontró que la ruta uno maximiza la producción de los azucares de interés en la mayoría de las etapas y que adicionalmente para los factores de concentración de ácido, tiempo de reacción y porcentaje de carga de biomasa se incrementa la producción de los azucares cuando se tienen 5% m/v, 30 minutos y 2% respectivamente. Finalmente, no se encontró mayor significancia en la producción de los ácido