Resumen:
En las últimas décadas, se ha despertado el interés por el aprovechamiento de los residuos
lignocelulósicos (recurso renovable), conformados por celulosa, hemicelulosa y lignina, los
cuales pueden ser empleados como productores de carbohidratos mediante procesos químicos
y/o biológicos. Los carbohidratos pueden ser aprovechados para producir diversos compuestos
químicos similares a los que se obtienen a partir del petróleo como es el caso de los
biocombustibles, que se pueden implementar para aportar parte de la demanda energética. La
biomasa lignocelulósica como residuo o subproducto puede provenir de diversas fuentes como:
la agricultura, las actividades forestales, aserraderos, la agroindustria, entre otras. La generación
de residuos lignocelulósicos por el procesamiento y comercialización del fruto de la jaca
(Artocarpus heterophyllus) es una alternativa para la obtención de azúcares aprovechables. El
presente trabajo trata de un estudio sobre el desempeño del residuo lignocelulósico de jaca para
su aprovechamiento como fuente de azúcares reductores, mediante el proceso de hidrólisis ácida
e hidrólisis enzimática. La composición de los residuos del fruto de jaca fue de 25.36% de
celulosa, 13.24% de hemicelulosa y 9.29% de lignina. Las condiciones óptimas para la hidrólisis
ácida fueron de 90°C de temperatura, 6% (p/p) de concentración de ácido y tiempo de 120 min;
obteniendo una producción de azúcares reductores de 9.8104 g/L y un rendimiento de reacción
de 22.69%. En el caso de la hidrólisis enzimática las condiciones óptimas de temperatura, Rs/l y
tiempo para la producción de azúcares reductores fue de 40°C, 7.5% y 2 h, con las cuales se
obtuvo una concentración de azúcares de 25.2646 g/L, utilizando celulasas y hemicelulasas de
Aspergillius niger (Sigma Aldrich®), con un rendimiento de reacción de 58.48%. Los modelos
matemáticos estudiados y aplicados a los datos experimentales mostraron ajustes de 0.9662 para
una Rs/l de 7.5%, un valor de 0.9886 para un Rs/l de 10% y un ajuste de 0.9881 para un Rs/l de
12.5%. Basado en los rendimientos obtenidos para las condiciones óptimas, se determinó que la
hidrólisis enzimática fue 2.6 veces más eficiente que la hidrólisis ácida.
Descripción:
In recent decades, interest has been awakened in the use of lignocellulosic waste (renewable
resource), consisting of cellulose, hemicellulose and lignin, which can be used as carbohydrate
producers through chemical and/or biological processes. Carbohydrates can be used to produce
several chemical compounds similar to those obtained from petroleum, such as biofuels, which
can be implemented to provide part of the energy demand. The lignocellulosic biomass as waste
or by-product can come from diverse sources such as: agriculture, forestry activities, sawmills,
agroindustry, among others. The generation of lignocellulosic residues by the processing and
commercialization of the jackfruit (Artocarpus heterophyllus) is an alternative for the obtaining
of usable sugars. The present work deals with a study on the performance of the lignocellulosic
waste of jackfruit for its use as a source of reducing sugars, through the process of acid
hydrolysis and enzymatic hydrolysis. The composition of the waste of the jackfruit was 25.36%
cellulose, 13.24% hemicellulose and 9.29% lignin. The optimum conditions for acid hydrolysis
were 90°C of temperature, 6% (w/w) of sulfuric acid concentration and 120 min of time;
obtaining a production of reducing sugars of 9.8104 g/L and a reaction yield of 22.69%. In the
case of enzymatic hydrolysis, the optimal conditions of temperature, Rs/l and time for the
production of reducing sugars were 40°C, 7.5% and 2 h, respectively, with which a
concentration of sugars of 25.26 g/L was obtained, using cellulases and hemicellulases of
Aspergillius niger (Sigma Aldrich®), with a reaction yield of 58.48%. The mathematical models
studied and applied to the experimental data showed adjustments of 0.9662 for a Rs/l of 7.5%, a
value of 0.9886 for a Rs/l of 10% and an adjustment of 0.9881 for an Rs/l of 12.5%. Based on the
yields obtained for the optimals conditions, it was determined that the enzymatic hydrolysis was
2.6 times more efficient than the acid hydrolysis.