Degradación de azúcares por hidrólisis ácida

Abstract

The use of oil causes a significant technological and economic progress throughout the world and in the country, but its production and intensive extraction has made global and national reserves of this nonrenewable resource decay at an alarming rate, to the extent that in a few years we do not have this important resource today. Biomass is a renewable energy source composed of a relatively wide variety of resources. How to harness biomass it depends on the different treatments that can be given to it. The production of biofuels such as ethanol and biodiesel from biomass has the potential to replace significant amounts of fossil fuels in various transport applications. The process for the production of bioethanol has several technological alternatives. However, it is possible to study examining the process from 3 main stages which can be studied independently. The stages are: pretreatment of raw material. Hydrolysis of complex compounds for the formation of sugars (saccharification). Sugar fermentation to produce alcohol. Hydrolysis is a chemical process that divides the cellulose molecule by adding water. The complex structures of starch, cellulose and hemicellulose cannot be directly metabolized by the microorganisms used for fermentation, so it is necessary to release the monomeric sugar units, which subsequently can be converted to ethanol. In the process of acid hydrolysis of biomass, for the breakdown of cellulose and hemicellulose, both the generation of simple sugars and a degradation of the same sugars in various compounds is performed by decreasing the amount of sugars for fermentation and decreasing performance the process of obtaining bioethanol.

El uso del petróleo provocó un avance tecnológico y económico importante en todo el mundo y en el país, pero su producción y extracción intensiva ha hecho que las reservas mundiales y nacionales de este recurso no renovable decaigan de una manera alarmante, al grado que en pocos años no dispongamos de este recurso tan importante hoy en día. La biomasa, es una fuente energética renovable integrada por una variedad relativamente amplia de recursos. La forma de aprovechar la biomasa depende de los diferentes tratamientos que se le pueden dar a la misma. La producción de biocombustibles tales como el etanol y el biodiesel a partir de biomasa tiene el potencial de sustituir cantidades significativas de combustibles fósiles en varias aplicaciones de transporte. El proceso para la producción de bioetanol presenta diversas alternativas tecnológicas. Sin embargo, es posible estudiarlo analizando el proceso desde 3 etapas principales las cuales pueden ser estudiadas de manera independiente. Las etapas son: Pretratamiento de la materia prima. Hidrólisis de los compuestos complejos para la formación de azúcares (sacarificación). Fermentación de azúcares para la obtención de alcohol. La hidrólisis es un proceso químico que divide la molécula de celulosa adicionando agua. Las complejas estructuras de almidón, celulosa y hemicelulosa no pueden ser metabolizadas directamente por los microorganismos utilizados en la fermentación alcohólica, por lo que es necesario liberar las unidades monoméricas de azúcares, los cuales posteriormente pueden ser convertidos a etanol. Dentro del proceso de hidrólisis ácida de la biomasa, para el rompimiento de la celulosa y hemicelulosa, se realiza tanto la generación de azúcares simples, así como una degradación de los mismos azúcares en varios compuestos disminuyendo la cantidad de azúcares para fermentar, decreciendo así el rendimiento del proceso de obtención de bioetanol.