Fermentación de hidrolizados de bagazo de agave en planta piloto para la producción de bioetanol

Abstract

The following work aims to study the behavior of saccharification and fermentation process waste solids tequilana Weber agave plant to pilot plant level, taking advantage of the lignocellulosic material obtained by generating first-generation bioethanol. Studies have shown that the chemical composition of bagasse has properties that can be used in the production of ethanol from pretreatment to break and penetrate the cell wall. This breakdown helps to process sugars holocelulósico material and then ferment with any yeast or bacteria. It is noteworthy that the bagasse contains native microorganisms which can help fermentation faster and can produce alcohol with some info:eu-repo/semantics/other external microorganism, however inconvenient this is the low selectivity, because these could ferment and turn generate products undesirable side by changing your metabolic pathway by contact with air. That is why we must first characterize the solid material before entering the reactor to determine the percentages present cellulose, hemicellulose and lignin. Subsequently pretreat the solid matter, followed by an enzymatic hydrolysis process and end with the fermentation process to pilot plant level. There are 3 different processes of hydrolysis (alkaline-oxidative, acid combined) of which will be selected which generates the greatest amount of fermentable sugars and a higher concentration of alcohol. A methodology for the saccharification and fermentation process and operating conditions described, so that it can be carried out at pilot plant level based on the proportions to suit the capacity of the reactor.

El siguiente trabajo tiene como objetivo estudiar el comportamiento del proceso de sacarificación y fermentación de residuos sólidos de la planta de agave tequilana Weber a nivel planta piloto, aprovechando el material lignocelulósico que se obtiene al generar bioetanol de primera generación. Estudios realizados han comprobado que la composición química del bagazo tiene propiedades que pueden ser empleadas en la producción de etanol a partir de pretratamientos que rompan y penetren la pared celular. Esta ruptura ayuda a procesar los azúcares del material holocelulósico, y posteriormente fermentarlos con alguna levadura o bacteria. Cabe mencionar que el bagazo contiene microorganismos nativos los cuales pueden ayudar a que la fermentación sea más rápida y puedan producir alcohol con algún otro microorganismo externo, sin embargo, un inconveniente presente es la poca selectividad, debido a que estos podrían fermentar y a su vez generar productos secundarios no deseables al cambiar su ruta metabólica por el contacto con el aire. Es por eso que es necesario primeramente caracterizar la materia sólida antes de entrar al reactor para determinar los porcentajes presentes de celulosa, hemicelulosa y lignina. Posteriormente realizar un pretratamiento a la materia sólida, seguida de un proceso de hidrólisis enzimática y finalizar con el proceso de fermentación a nivel planta piloto. Se tienen 3 procesos diferentes de hidrólisis (alcalina-oxidativa, ácida, combinada) de los cuales se seleccionará el que genere la mayor cantidad de azúcares fermentables y una mayor concentración de alcohol. Se describe una metodología para el proceso de sacarificación y fermentación, así como las condiciones de operación, para poderla llevar a cabo a nivel planta piloto en base a las proporciones que se adapten a la capacidad del reactor.