Extracción Secuencial de Carbohidratos y Lípidos mediante Pre-Tratamientos Físicos y Químicos Combinados
Autores: Hammann, William; Ross, Andrew; Seames, Wayne
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Extracción Secuencial de Carbohidratos y Lípidos mediante Pre-Tratamientos Físicos y Químicos Combinados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Microalgas
Lípidos
Carbohidratos
Recuperación
Extracción
Biomasa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Un enfoque clave de la investigación y desarrollo de combustibles/químicos a base de microalgas ha sido los lípidos que muchas cepas generan, pero estudios recientes muestran que recuperar únicamente estos lípidos puede no ser competitivo en costos con los procesos derivados de combustibles fósiles. Sin embargo, si también se pueden recuperar los carbohidratos y, en última instancia, convertirlos en intermediarios químicos útiles, esto podría mejorar la economía de las tecnologías de productos sostenibles a base de microalgas. En el presente trabajo, se realizaron pretratamientos físicos y químicos en la cepa de microalgas para recuperar los carbohidratos de la biomasa principalmente en forma de glucosa y galactosa. Se exploraron los efectos de la temperatura, la concentración de ácido, la carga sólida-líquido de microalgas y el tiempo de hidrólisis sobre la hidrólisis y recuperación de carbohidratos para identificar las condiciones óptimas. La mayor recuperación de carbohidratos totales, 90 +/- 1.1 % en peso con un 95% de confianza, que representa el 40 % en peso de la biomasa inicial, se obtuvo utilizando extracción asistida por temperatura con ácido débil. Luego se exploró la extracción secuencial de carbohidratos y lípidos. La mayor recuperación de lípidos totales fue del 71 +/- 1.8 % en peso, que representa el 22 +/- 0.9 % en peso de la biomasa inicial. La extracción secuencial de carbohidratos seguida de lípidos resultó en una recuperación general del 60 +/- 1.6 % en peso de la biomasa inicial, lo que es superior a las estrategias actuales de recuperación de un solo producto. Estos resultados sugieren que agregar la recuperación de carbohidratos puede ser una estrategia viable para superar un importante obstáculo económico en la producción de químicos y combustibles derivados de microalgas al aumentar significativamente el rendimiento de materiales utilizables de la biomasa de microalgas.
Descripción
Un enfoque clave de la investigación y desarrollo de combustibles/químicos a base de microalgas ha sido los lípidos que muchas cepas generan, pero estudios recientes muestran que recuperar únicamente estos lípidos puede no ser competitivo en costos con los procesos derivados de combustibles fósiles. Sin embargo, si también se pueden recuperar los carbohidratos y, en última instancia, convertirlos en intermediarios químicos útiles, esto podría mejorar la economía de las tecnologías de productos sostenibles a base de microalgas. En el presente trabajo, se realizaron pretratamientos físicos y químicos en la cepa de microalgas para recuperar los carbohidratos de la biomasa principalmente en forma de glucosa y galactosa. Se exploraron los efectos de la temperatura, la concentración de ácido, la carga sólida-líquido de microalgas y el tiempo de hidrólisis sobre la hidrólisis y recuperación de carbohidratos para identificar las condiciones óptimas. La mayor recuperación de carbohidratos totales, 90 +/- 1.1 % en peso con un 95% de confianza, que representa el 40 % en peso de la biomasa inicial, se obtuvo utilizando extracción asistida por temperatura con ácido débil. Luego se exploró la extracción secuencial de carbohidratos y lípidos. La mayor recuperación de lípidos totales fue del 71 +/- 1.8 % en peso, que representa el 22 +/- 0.9 % en peso de la biomasa inicial. La extracción secuencial de carbohidratos seguida de lípidos resultó en una recuperación general del 60 +/- 1.6 % en peso de la biomasa inicial, lo que es superior a las estrategias actuales de recuperación de un solo producto. Estos resultados sugieren que agregar la recuperación de carbohidratos puede ser una estrategia viable para superar un importante obstáculo económico en la producción de químicos y combustibles derivados de microalgas al aumentar significativamente el rendimiento de materiales utilizables de la biomasa de microalgas.