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Producción limpia de azúcares a partir de los granos gastados de cervecería utilizando hidrólisis con agua subcrítica y explosión de vapor

Autores: Nunes, Lucielle Ferreira; Ugalde, Gustavo Andrade; Anschau, Kéllen Francine; Müller, Edson Irineu; Tres, Marcus Vinícius; Zabot, Giovani Leone; Kuhn, Raquel Cristine

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Producción limpia de azúcares a partir de los granos gastados de cervecería utilizando hidrólisis con agua subcrítica y explosión de vapor


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Química

Palabras clave

Residuos de granos de cerveza
Biocombustibles
Hidrólisis con agua subcrítica
Explosión de vapor
Azúcares reductores
Matriz lignocelulósica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 40

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los granos gastados del cervecero (BSG) son un subproducto de la industria cervecera y se pueden utilizar para producir biocombustibles. En este caso, el objetivo de este estudio fue obtener azúcares reductores de esta biomasa mediante hidrólisis con agua subcrítica en modo semicontinuo después de la explosión de vapor. Se utilizaron temperaturas de 120-180 grados C, tiempos de reacción de 1-5 min y presiones de 15-25 MPa para la explosión de vapor sin CO. Se utilizaron humedades de 10-50%, temperaturas de 120-180 grados C, tiempos de reacción de 1-5 min y presiones de 15-25 MPa para la explosión de vapor con CO. La hidrólisis con agua subcrítica del material sólido explotado se desarrolló a 210 grados C, 15 MPa, una relación sólido/alimentación de 16 g/g y una velocidad de flujo de 20 mL/min. Se realizaron la caracterización de BSG, los rendimientos de azúcares reductores, los perfiles cinéticos, la composición de monosacáridos y grupos furánicos, y la caracterización del sólido restante mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y microscopía electrónica de barrido (SEM). Para la explosión de vapor con CO, las variables significativas fueron la temperatura y la humedad, y las condiciones optimizadas fueron una humedad del 50%, 120 grados C, pretratamiento durante 1 min y 15 MPa, con un rendimiento de azúcares reductores de 18.41 +/- 1.02 g/100 g de BSG. Para la explosión de vapor sin CO, las variables significativas fueron el tiempo y la temperatura, y las condiciones optimizadas fueron 120 grados C, pretratamiento durante 1 min y 15 MPa, con un rendimiento de azúcares reductores de 17.05 +/- 0.48 g/100 g de BSG. El proceso fue exitoso porque la explosión de vapor rompió la matriz lignocelulósica y el proceso subsiguiente de hidrólisis con agua subcrítica pudo disociar los polímeros en sacáridos de cadena baja.

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