Repositorio Institucional Aramara

OPTIMIZATION OF ALKALINE AND DILUTE ACID PRETREATMENT OF AGAVE BAGASSE BY RESPONSE SURFACE METHODOLOGY

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dc.contributor.author CAMBEROS FLORES, JESUS N.
dc.contributor.author AVILA LARA, ABIMAEL I.
dc.contributor.author MENDOZA PEREZ, JORGE A.
dc.contributor.author MESSINA FERNANDEZ, SARAH RUTH
dc.contributor.author SANCHEZ HERRERA, LETICIA M.
dc.contributor.author PEREZ PIMIENTA, JOSE ANTONIO
dc.contributor.author JIMENEZ RUIZ, EDGAR IVAN
dc.contributor.author SALDAÑA DURAN, CLAUDIA E.
dc.date.accessioned 2017-03-07T18:18:58Z
dc.date.available 2017-03-07T18:18:58Z
dc.date.issued 2015-09
dc.identifier.issn DOI: 10.3389/fbioe.2015.00146 es_ES
dc.identifier.uri http://dspace.uan.mx:8080/jspui/handle/123456789/53
dc.description Utilization of lignocellulosic materials for the production of value-added chemicals or biofuels generally requires a pretreatment process to overcome the recalcitrance of the plant biomass for further enzymatic hydrolysis and fermentation stages. Two of the most employed pretreatment processes are the ones that used dilute acid (DA) and alkaline (AL) catalyst providing specific effects on the physicochemical structure of the biomass, such as high xylan and lignin removal for DA and AL, respectively. Another important effect that need to be studied is the use of a high solids pretreatment (≥15%) since offers many advantaged over lower solids loadings, including increased sugar and ethanol concentrations (in combination with a high solids saccharification), which will be reflected in lower capital costs; however, this data is currently limited. In this study, several variables, such as catalyst loading, retention time, and solids loading, were studied using response surface methodology (RSM) based on a factorial central composite design of DA and AL pretreatment on agave bagasse using a range of solids from 3 to 30% (w/w) to obtain optimal process conditions for each pretreatment. Subsequently enzymatic hydrolysis was performed using Novozymes Cellic CTec2 and HTec2 presented as total reducing sugar (TRS) yield. Pretreated biomass was characterized by wet-chemistry techniques and selected samples were analyzed by calorimetric techniques, and scanning electron/confocal fluorescent microscopy. RSM was also used to optimize the pretreatment conditions for maximum TRS yield. The optimum conditions were determined for AL pretreatment: 1.87% NaOH concentration, 50.3 min and 13.1% solids loading, whereas DA pretreatment: 2.1% acid concentration, 33.8 min and 8.5% solids loading. es_ES
dc.description.abstract Utilización de materiales lignocelulósicos para la producción de productos químicos de valor biocombustibles generalmente requiere un proceso de pretratamiento para superar la biomasa vegetal para etapas de hidrólisis enzimática y fermentación adicionales. Dos de los más los procesos de pretratamiento empleados son los que utilizan ácido diluido (DA) y alcalino (AL) proporcionando efectos específicos sobre la estructura fisicoquímica de la biomasa, tales como alta eliminación de xilano y lignina para DA y AL, respectivamente. Otro importante que se debe estudiar es el uso de un pretratamiento con alto contenido de sólidos (≥15%) muchos de ellos con ventajas sobre cargas de sólidos menores, incluyendo mayores concentraciones de azúcar y etanol (En combinación con una sacarificación de alto contenido en sólidos), que se reflejará en menores costos de capital; Sin embargo, estos datos son actualmente limitados. En este estudio, varias variables, tales como carga de catalizador, tiempo de retención y carga de sólidos, se estudiaron usando respuesta superficie (RSM) basada en un diseño compuesto factorial central de DA y AL pretratamiento en bagazo de agave usando una gama de sólidos de 3 a 30% (p / p) para obtener condiciones óptimas del proceso para cada pretratamiento. Posteriormente, la hidrólisis enzimática se realizó utilizando Novozymes Cellic CTec2 y HTec2 presentado como reducción total de azúcar (TRS). La biomasa pretratada se caracterizó por técnicas de química húmeda y las muestras seleccionadas se analizaron por técnicas calorimétricas, y electrón de exploración / confocal microscopía fluorescente. RSM también se utilizó para optimizar el pretratamiento condiciones para obtener el máximo rendimiento de TRS. Las condiciones óptimas se determinaron para AL pretratamiento: concentración de NaOH al 1,87%, carga de sólidos de 50,3 min y 13,1%, mientras que pretratamiento DA: concentración de ácido 2,1%, 33,8 min y carga de sólidos al 8,5%. es_ES
dc.language.iso eng es_ES
dc.publisher Frontiers in Bioengineering and Biotechnology es_ES
dc.relation.uri Público en general es_ES
dc.rights info:eu-repo/semantics/openAccess es_ES
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 es_ES
dc.source http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fbioe.2015.00146/full es_ES
dc.subject agave bagasse es_ES
dc.subject high solids es_ES
dc.subject biomass pretreatment es_ES
dc.subject optimization es_ES
dc.subject characterization es_ES
dc.subject.classification INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA [7] es_ES
dc.title OPTIMIZATION OF ALKALINE AND DILUTE ACID PRETREATMENT OF AGAVE BAGASSE BY RESPONSE SURFACE METHODOLOGY es_ES
dc.type info:eu-repo/semantics/article es_ES


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