Recuperación mejorada de azúcar enzimático de paja de maíz pretratada con ácido diluido mediante desacetilación con carbonato de sodio
Autores: Fu, Weng; Wu, Shengbo; Wang, Chun; Thangalazhy-Gopakumar, Suchithra; Kothari, Urvi; Shi, Suan; Han, Lujia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Recuperación mejorada de azúcar enzimático de paja de maíz pretratada con ácido diluido mediante desacetilación con carbonato de sodio
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
ácido acético
Desacetilación
Rastrojo de maíz
Carbonato de sodio
Prehidrolizado
Hidrólisis enzimática
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
El prehidrolizado del pretratamiento con ácido diluido de las materias primas lignocelulósicas a menudo contiene compuestos inhibidores que pueden inhibir seriamente los procesos enzimáticos y de fermentación subsiguientes. El ácido acético es uno de los compuestos tóxicos más representativos. En esta investigación, se llevó a cabo la desacetilación alcalina del rastrojo de maíz utilizando carbonato de sodio en condiciones suaves para eliminar selectivamente los grupos acetilo de la biomasa y reducir la toxicidad del prehidrolizado. El proceso de desacetilación se optimizó ajustando factores como la temperatura, el tiempo de tratamiento y la concentración de carbonato de sodio. Se utilizaron soluciones de carbonato de sodio (2~6% en peso) a 30~50 grados Celsius para el paso de desacetilación, seguido de un pretratamiento con ácido diluido con 1.5% de HSO a 121 grados Celsius. Los resultados mostraron que el contenido de acetilo del rastrojo de maíz tratado podía reducirse hasta un 87%, mientras que la pérdida de hemicelulosa se mantuvo baja. La condición óptima de desacetilación se encontró en 40 grados Celsius, 6 h y 4% en peso de NaCO, lo que resultó en una eliminación del 80.55% del grupo acetilo en el rastrojo de maíz y una pérdida de hemicelulosa del 4.09%. La concentración de ácido acético en el prehidrolizado ácido disminuyó de 1.38 a 0.34 g/L. La hidrólisis enzimática del rastrojo de maíz sólido y de la suspensión completa después del pretratamiento aumentó en un 17% y un 16%, respectivamente.
Descripción
El prehidrolizado del pretratamiento con ácido diluido de las materias primas lignocelulósicas a menudo contiene compuestos inhibidores que pueden inhibir seriamente los procesos enzimáticos y de fermentación subsiguientes. El ácido acético es uno de los compuestos tóxicos más representativos. En esta investigación, se llevó a cabo la desacetilación alcalina del rastrojo de maíz utilizando carbonato de sodio en condiciones suaves para eliminar selectivamente los grupos acetilo de la biomasa y reducir la toxicidad del prehidrolizado. El proceso de desacetilación se optimizó ajustando factores como la temperatura, el tiempo de tratamiento y la concentración de carbonato de sodio. Se utilizaron soluciones de carbonato de sodio (2~6% en peso) a 30~50 grados Celsius para el paso de desacetilación, seguido de un pretratamiento con ácido diluido con 1.5% de HSO a 121 grados Celsius. Los resultados mostraron que el contenido de acetilo del rastrojo de maíz tratado podía reducirse hasta un 87%, mientras que la pérdida de hemicelulosa se mantuvo baja. La condición óptima de desacetilación se encontró en 40 grados Celsius, 6 h y 4% en peso de NaCO, lo que resultó en una eliminación del 80.55% del grupo acetilo en el rastrojo de maíz y una pérdida de hemicelulosa del 4.09%. La concentración de ácido acético en el prehidrolizado ácido disminuyó de 1.38 a 0.34 g/L. La hidrólisis enzimática del rastrojo de maíz sólido y de la suspensión completa después del pretratamiento aumentó en un 17% y un 16%, respectivamente.