Hidrólisis enzimática de tallos de quinua (Chenopodium quínua wild), para la obtención de una plataforma de azúcares fermentables

Abstract

Posterior a la cosecha se forman millones de toneladas de residuos agrícolas, en el caso del presente trabajo estos residuos son tallos de quinua (Chenopodium quínoa wild), recolectados de comunidades cercanas al salar de Uyuni que pueden servir como materia prima por su alto contenido de azúcares reductores al tener cadenas de celulosa y hemicelulosa. El presente proyecto tuvo como objetivo establecer condiciones de hidrólisis enzimática en tallos de quinua pretratados fisicoquímicamente con la finalidad de obtener una plataforma de azúcares fermentables, probándose tres pretratamientos para la remoción de la lignina que es el principal impedimento para un ataque enzimático posterior. Se probaron diferentes pretratamientos efectuados sobre los tallos molidos, tanto con peróxido de hidrogeno como con NaOH resultando el más efectivo una solución alcalina de 8% de NaOH a 120°C por un tiempo de 90min,para la optimización del pretratamiento los tallos se sonicaron a 40Khz también se tuvo a disposición cuatro preparados enzimáticos(Xilanasa es09, Ceclliclast 1.5l, Novozyme 188 y Cellic tec2)de los cuales se midió la actividad enzimática β-Glucosidasa, β-Xilosidasa, Celulolitica y Xilanolitica, dando como resultados Xilanasa es09 4,229UI/mg, 53UI/mg, 151UI/g, 69,000UI/g, Celliclast 1.5l 839UI/mg, 758UI/mg, 150UI/g, 9,000UI/g, Novozyme188 1,011UI/mg, 55UI/mg, 31UI/g, 1,000UI/g, Cellic tec2 2,189UI/mg, 89UI/mg, 202UI/g, 62,000UI/g respectivamente, en base a estos datos se seleccionó a Cellic tec2 como el preparado más adecuado para la hidrólisis de tallos de quinua. Las condiciones de incubación fueron de pH5, temperatura de 50°Cprobándose entre Baño María (calor húmedo) y Shaker (agitación a 120rpm), resultando más adecuado el Baño María y un periodo de incubación de 5 días, la dosis del preparado enzimático para establecer dichas condiciones fue de 1.5% (gramos de Preparado/100g de material potencialmente hidrolizable), sobre una solución tamponada de tallos de quinua pretratados a una concentración de 0.5%; con las condiciones ya establecidas se realizó una última hidrólisis sobre una concentración de tallos pretratados de 2.5%, con una dosis enzimática de 6% y 3%, esta última resultando la más adecuada, obteniéndose 17.44g/l de glucosa, 7.72g/l de xilosa y 1.01g/l de arabinosa.