Desmineralización de Biomasa y Estrategias de Pretratamiento para Reducir las Concentraciones de Inhibidores en la Fermentación de Ácido Itacónico por
Autores: Kennedy, Gregory J.; Bowman, Michael J.; Ascherl, Kim L.; Nichols, Nancy N.; Saha, Badal C.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Desmineralización de Biomasa y Estrategias de Pretratamiento para Reducir las Concentraciones de Inhibidores en la Fermentación de Ácido Itacónico por
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía biomasa
Palabras clave
ácido itacónico
Fermentación
Lignocelulosa
Inhibidores
Pretratamiento
Hidrólisis
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El ácido itacónico (IA) es un producto químico de plataforma, derivado de fuentes no petroleras, producido a través de la fermentación de glucosa. Sin embargo, producir IA a partir de fuentes de azúcar alternativas (por ejemplo, lignocelulosa) ha demostrado ser problemático, requiriendo mitigación post-hidrolisis para permitir el crecimiento y la producción de IA por parte del hongo. Es bien sabido que los subproductos de la conversión de biomasa lignocelulósica a azúcares actúan como inhibidores del crecimiento microbiano. Una característica poco común de las fermentaciones de ácidos orgánicos fúngicos es la inhibición de la producción causada por iones minerales en el hidrolizado de biomasa después del pretratamiento y la hidrólisis enzimática. Para minimizar la introducción de minerales durante el pretratamiento y la hidrólisis, determinamos las fuentes de inhibidores de crecimiento y producción en cada uno de estos pasos. Se evaluaron la desmineralización de biomasa y cuatro estrategias de pretratamiento para la introducción de inhibidores. Los ensayos de dilución determinaron el grado aproximado de inhibición para cada hidrolizado. Un pretratamiento con hidróxido de amonio de paja de trigo desmineralizada presentó la menor concentración de inhibidores y la menor inhibición concomitante: las fermentaciones subsiguientes produjeron 35 g L de IA a partir de hidrolizado de paja de trigo (91 g L de azúcar) sin mitigación post-hidrolisis.
Descripción
El ácido itacónico (IA) es un producto químico de plataforma, derivado de fuentes no petroleras, producido a través de la fermentación de glucosa. Sin embargo, producir IA a partir de fuentes de azúcar alternativas (por ejemplo, lignocelulosa) ha demostrado ser problemático, requiriendo mitigación post-hidrolisis para permitir el crecimiento y la producción de IA por parte del hongo. Es bien sabido que los subproductos de la conversión de biomasa lignocelulósica a azúcares actúan como inhibidores del crecimiento microbiano. Una característica poco común de las fermentaciones de ácidos orgánicos fúngicos es la inhibición de la producción causada por iones minerales en el hidrolizado de biomasa después del pretratamiento y la hidrólisis enzimática. Para minimizar la introducción de minerales durante el pretratamiento y la hidrólisis, determinamos las fuentes de inhibidores de crecimiento y producción en cada uno de estos pasos. Se evaluaron la desmineralización de biomasa y cuatro estrategias de pretratamiento para la introducción de inhibidores. Los ensayos de dilución determinaron el grado aproximado de inhibición para cada hidrolizado. Un pretratamiento con hidróxido de amonio de paja de trigo desmineralizada presentó la menor concentración de inhibidores y la menor inhibición concomitante: las fermentaciones subsiguientes produjeron 35 g L de IA a partir de hidrolizado de paja de trigo (91 g L de azúcar) sin mitigación post-hidrolisis.