Determinación de las concentraciones de enzimas celulasa y ß-glucosidasa para la obtención de azúcares fermentables a partir de cascarilla de arroz

Abstract

La presente investigación tiene como objetivo determinar las concentraciones de enzimas celulasa y ß-glucosidasapara la obtención de azúcares fermentables a partir de la cascarilla de arroz. Donde, para el acondicionamiento del material lignocelulósico como etapa previa al hidrolizado, se sometió la cascarilla de arroz a un pretratamiento térmico – alcalino, con NaOH al 8% por 85 min y a una temperatura de 121°C, con el fin de disminuir su concentración de lignina. Resultado de este proceso se obtuvo la cascarilla de arroz pretratada, con una remoción de lignina del 66.55% de la concentración inicial. Para la etapa de hidrólisis enzimática, los tratamientos de la investigación han sido planteados utilizando un Diseño Compuesto Central Rotable, donde el primer factor corresponde a la concentración de enzima celulasa (1 – 5%), y el segundo a la concentración de enzima ß-glucosidasa (0.2 – 0.6%), ambas enzimas actuando de manera simultánea en cada medio de reacción; teniendo asíun total de 12 tratamientos con4 puntos centrales. Todos los experimentos se realizaron con un tiempo de hidrólisis de 48 horas. Al final de la hidrólisis se cuantificó azúcares reductores por el método DNS, y mediante un análisis estadístico se determinó la significancia de cada factor y su efecto en la formación de producto, además de la optimización de las concentraciones óptimas de enzimas en: Celulasa 5% y ß-glucosidasa0.2%.A partir de las concentraciones de enzimas óptimas se procedió a realizar un nuevo ensayo,donde se cuantificó azúcares reductores en 17.146 g/L.La caracterización de azúcares fermentables mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), permitió cuantificar rendimientos de 8.99g/L para glucosa y 2.83g/L para xilosa.La actividad enzimática fue18.759 U/mg, los parámetros cinéticos KM = 21.103 mg/ml, y baja reactividad, VMÁX = 0.0825 g/L*min.Además, se realizó una fermentación con la cepa Saccharomycescerevisiae por 8 horas, donde se validaron los resultados de la investigación obteniendo Bioetanol