1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
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Title:	Estudio del aprovechamiento integral del cultivo de cebada (Hordeum vulgare L.) para la producción de etanol
Authors:	Ibarra Díaz, Nayeli
metadata.dc.subject.other:	Aprovechamiento integral, Hordeum vulgare L., etanol
Issue Date:	2020-09-01
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de Veracruz
Description:	En México, la cebada es el quinto cereal más producido anualmente con un millón de toneladas de grano y 515 mil toneladas de paja. Dicho cultivo es rico en materiales amiláceo y lignocelulósico. El grano de buena calidad está destinado principalmente a la industria maltera, sin embargo, aquel que no cumple con los estándares de calidad así como la paja son considerados forraje o desechos agrícolas de poco valor. Por lo que el objetivo de este trabajo es proponer una alternativa de uso para dicho cultivo, aprovechando su composición rica en polisacáridos para desarrollar un proceso integral para la producción de etanol de primera y segunda generación. Para llevar a cabo este objetivo se establecieron las mejores condiciones del proceso a partir del grano y paja de cebada, mediante diseños de optimización con el uso de enzimas comerciales Amilex 4T, Diazyme SSF, Cellic CTec 3, Cellic HTec 3 y levaduras autóctonas Saccharomyces cerevisiae ITV-01 y Kluyveromyces marxianus CECT 10875, utilizando dos variedades de cebada. Los resultados obtenidos mostraron que la variedad “Doña Josefa” fue la mejor debido a su composición rica en holocelulosa (70 %) y almidón (66 %). Para la hidrólisis enzimática de harina de cebada obtenida del grano las condiciones óptimas fueron 0.004 % de amilasa, 0.030 % de glucosidasa y 30 % de harina obteniendo un 82 % de conversión y 160 g/L de glucosa. En la paja, con la optimización del pretratamiento peróxido-alcalino se logró una deslignificación del 60 % utilizando un 6 % de H2O2, RLS 12:1 y 24 horas de reacción, y en la hidrólisis enzímatica de la misma se alcanzó una conversión del 85 % y se obtuvieron 70 g/L de azúcares fermentables utilizando 6 % de celulasas, 3 % de xilanasas y 20 horas de reacción a 50ºC. En las fermentaciones por lote con la levadura S. cerevisiae se obtuvieron concentraciones de etanol de 17 y 66 g/L para los hidrolizados de paja y harina respectivamente, obteiendo rendimientos de 0.44 g/g y eficiencias del 80 %; mientras que con la levadura K. marxianus en proceso de Sacarificación y Fermentación Simultánea (SFS) se incrementó la concentración de etanol a 47 g/L en hidrolizado de paja de cebada. Los resultados obtenidos demuestran que el cultivo de cebada representa una opción viable para la producción de etanol de 1G y 2G.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
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