Producción de bioetanol a partir de bagazo cervecero aprovechando pentosas y hexosas”

WAGNER, E.; ESTEFANIA SIERRA-IBARRA; MARTINEZ, A.; N.L. ROJAS

Simposio; SAPROBIO 2021; 2021

El bagazo cervecero (BC) es un residuosólido generado en grandes cantdades (20kg/100 L de cerveza producida), representando cerca del 85% (p/p) de los subproductos de la industria cervecera. Debido a esto,y a su naturaleza lignocelulósica, el BC teneel potencial de ser usado como materia prima de bajo costo para la producción de etanol de segunda generación. Para ello, es necesario convertr el material lignocelulósicoen azúcares fermentables, que en el caso delBC está compuesto por hexosas y pentosas.Debido a que la mayoría de los microorganismos fermentadores sólo consumenglucosa para producir etanol, en este trabajo, se estudió la producción de bioetanol apartr de BC utlizando la cepa etanologénicarecombinante Escherichia coli MS04. Inicialmente, se caracterizó bioquímicamente elBC (glucano 20.47 %, xilano 15.67 % y arabinano 7.48 %) encontrándolo adecuadocomo sustrato potencial para la producciónde bioetanol. Luego, el BC se pretrató conácido sulfúrico diluido a diferentes temposde pretratamiento -1 y 1.5 h- utlizando unacarga de sólidos de 15 % (p/p). La mezcla obtenida del BC pretratado fue sometda a unproceso secuencial de hidrólisis enzimátcay fermentación -sin separar los sólidos del lí-quido-, con el fn de evaluar la producción yrendimiento de bioetanol.Cuando se evaluó el efecto del tempode incubación del pretratamiento sobre ladesestabilización de BC se observó que elmejor rendimiento de azúcares se alcanzóluego de pretratar este residuo durante 1.5h, obteniendo 41.97 g/L de azúcares (compuestos principalmente por glucosa, xilosa yarabinosa), 27.57 % más de azúcares que losobtenidos con el pretratamiento a 1 h. Luego de la etapa de sacarifcación, se observóque la concentración de glucosa liberadaaumentó rápidamente durante las primeras12 h. Al fnal de esta etapa, la concentraciónde azúcares totales aumentó un 47,46%, conrespecto a la obtenida durante el pretratamiento. Esto representó una concentracióntotal de 60 g azúcares/L disponible para laetapa de fermentación cuya producción deetanol alcanzó 29,47 g/L en 30 h. Este resultado signifca una productvidad de 0,98gEtOH/Lh y un rendimiento de conversión aetanol del 90% del teórico basado en el consumo de los tres azúcares.Los resultados obtenidos en este estudioindican que los carbohidratos contenidos enel BC pueden transformarse efcientementeen pentosas y hexosas mediante un pretratamiento adecuado. Estos monosacáridos fueron consumidos por la bacteria etanógenica E.coli MS04 y convertdos en etanol, resultandoen un rendimiento global equivalente a 207 LEtOH por tonelada de BC. El proceso propuestoen este trabajo se desarrolló de forma secuencial, lo que implica una ventaja operatva paraexplotar este subproducto lignocelulósico,destacando al BC como un recurso renovablepara la producción de bioetanol