Evaluación de pretratamientos de residuos de melón para la obtención de monosacáridos

Abstract

"En México se produce habitualmente el melón, fruta rica en azúcares y biomasa lignocelulósica, el cuál en algún punto de su cadena de comercio el melón rechazado es vendido a muy bajo precio, y en ocasiones, es tirado al medio ambiente generando contaminación y proliferación de microorganismos patógenos. Por otra parte, la biomasa lignocelulósica se considera como la materia prima del futuro para la producción de diversos productos de alto valor agregado y biocombustibles de importancia industrial, debido a su bajo costo y su enorme disponibilidad. Para ello debe ser “pretratada” para que la celulosa puede ser más fácilmente des polimerizada a glucosa. Todo esto con el fin lograr incrementar la disponibilidad de azúcares fermentables en los residuos de melón. Se empleó un proceso combinado de presión y temperatura e hidrólisis enzimática. El material fue recolectado de campos experimentales en Paila Coahuila y fue clasificado. Posteriormente se pretrató la fracción solida por procesos hidrotérmicos (90-110°C por tiempos de residencia entre 5 y 20 minutos). Se realizó un diseño de experimentos ortogonal para optimizar los tiempos y temperaturas de operación, y se cuantificaron los azúcares generados. Se produjo un extracto enzimático lignocelulolítico mediante fermentación en medio líquido empleando el jugo del melón como susbtrato (fuente de carbono). Posteriormente se realizó de manera secuencial, el proceso de adición del extracto líquido de fermentación después del tratamiento hidrotérmico, para finalmente producir bioetanol de la biomasa pre-sacarificada. Los residuos de melón sin tratamiento presentan un gran contenido de hemicelulosa, seguido por lignina y celulosa. Posterior al tratamiento establecido, se obtuvieron porcentajes más altos en contenido de celulosa, comparados con las muestras sin tratar. En las primeras 12 horas del proceso se muestra la mayor concentración de etanol y glucosa (2.4 g/l y 19.1 g/l respectivamente), lo que representa un rendimiento del 23.33% de conversión de azúcares a bioetanol. La secuencia del pretratamiento establecido e hidrólisis enzimática incrementó la conversión de residuos de melón en azúcares fermentables, por lo que es un proceso viable para la generación de bioetanol de segunda generación"