Sacarificación y fermentación simultánea de la cáscara de Jatropha curcas pretratada hidrotérmicamente para producción de bioetanol
Biomass from Jatropha curcas has been studied as a raw material for obtaining renewable energy, due to it is a non-food crop. One of the most promising processes to produce ethanol from lignocellulosic biomass is simultaneous saccharification and fermentation (SSF). In other studies carried out, thr...
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| Autores principales: | , , |
|---|---|
| Formato: | Online |
| Lenguaje: | spa |
| Publicado: |
Universidad de Costa Rica
2021
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/46884 |
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|---|---|
| author | Sinche Arias, Danny Fabricio Ramírez Peñaherrera, Valeria Estefanía Velalcázar Rhea, Cristhian Mauricio |
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| author_sort | Sinche Arias, Danny Fabricio |
| collection | Revista Ingeniería (RI) |
| description | Biomass from Jatropha curcas has been studied as a raw material for obtaining renewable energy, due to it is a non-food crop. One of the most promising processes to produce ethanol from lignocellulosic biomass is simultaneous saccharification and fermentation (SSF). In other studies carried out, through SSF experiments the conversion of glucan to ethanol from Jatropha shell pretreated with acid or alkaline medium was evaluated but not through hydrothermal processes. In the present study, the Jatropha curcas shell was hydrothermally pretreated with liquid hot water at 200 ° C for 15 min, and tested in SSF experiments with an enzyme cocktail (Cellic CTec 2) and commercial yeast (Saccharomyces cerevisiae). Different enzyme loadings, sterile media and sizes test were used to assess their impact on ethanol yield. The results showed that the maximum ethanol yield (0.160-0.177 g ethanol / g dry biomass) and the conversion of cellulose (57.71-63.90 %) were achieved with 5% w/w of solids, 15 FPU/g dry biomass, and 1 mg / ml of yeast. Through this research, an alternative is proposed for integral using of the Jatropha curcas crop for a circular economy. |
| first_indexed | 2024-07-11T00:00:00Z |
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| institution | Instituto de Investigaciones en Ingeniería (INII) |
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| publishDate | 2021 |
| publisher | Universidad de Costa Rica |
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| spelling | INII-RI-article-468842022-01-12T16:08:09Z Simultaneous saccharification and fermentation of hydrothermally pretreated Jatropha curcas shell for bioethanol production Sacarificación y fermentación simultánea de la cáscara de Jatropha curcas pretratada hidrotérmicamente para producción de bioetanol Sinche Arias, Danny Fabricio Ramírez Peñaherrera, Valeria Estefanía Velalcázar Rhea, Cristhian Mauricio Bioenergy; bioethanol; Jatropha curcas shell; liquid hot water pretreatment, simultaneous saccharification and fermentation Bioenergía; bioetanol; cáscara de Jatropha curcas; pretratamiento con agua caliente, sacarificación y fermentación simultánea Biomass from Jatropha curcas has been studied as a raw material for obtaining renewable energy, due to it is a non-food crop. One of the most promising processes to produce ethanol from lignocellulosic biomass is simultaneous saccharification and fermentation (SSF). In other studies carried out, through SSF experiments the conversion of glucan to ethanol from Jatropha shell pretreated with acid or alkaline medium was evaluated but not through hydrothermal processes. In the present study, the Jatropha curcas shell was hydrothermally pretreated with liquid hot water at 200 ° C for 15 min, and tested in SSF experiments with an enzyme cocktail (Cellic CTec 2) and commercial yeast (Saccharomyces cerevisiae). Different enzyme loadings, sterile media and sizes test were used to assess their impact on ethanol yield. The results showed that the maximum ethanol yield (0.160-0.177 g ethanol / g dry biomass) and the conversion of cellulose (57.71-63.90 %) were achieved with 5% w/w of solids, 15 FPU/g dry biomass, and 1 mg / ml of yeast. Through this research, an alternative is proposed for integral using of the Jatropha curcas crop for a circular economy. La biomasa proveniente de Jatropha curcas ha sido estudiada como materia prima para la obtención de energía renovable debido a que es un cultivo no alimentario. Uno de los procesos más prometedores para producir etanol a partir de biomasa lignocelulósica es la sacarificación y fermentación simultáneas (SSF). En otros estudios realizados, con experimentos SSF, se ha evaluado la conversión de glucano en etanol a partir de la cáscara de Jatropha pretratada en medio ácido o alcalino pero no a través de procesos hidrotérmicos. En el presente estudio, la cáscara de Jatropha curcas fue pretratada hidrotérmicamente con agua caliente a 200 °C por 15 min, y ensayada en experimentos de SSF con un coctel enzimático (Cellic CTec 2) y levadura comercial (Saccharomyces cerevisiae). Diferentes cargas enzimáticas, medios estériles y tamaños de ensayo fueron usados para determinar su influencia en el rendimiento de etanol. Los resultados mostraron que, con 5% p/p de sólidos, 15 UPF/g biomasa seca, y 1mg/ml de levadura se alcanza el máximo rendimiento de etanol (0,160- 0,177 g etanol/ g biomasa seca) y conversión de celulosa (57,71- 63,90%). A través de esta investigación se propone una alternativa para el uso integral del cultivo de Jatropha curcas dentro de una economía circular. Universidad de Costa Rica 2021-09-24 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Article Artículo application/pdf text/html application/zip https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/46884 10.15517/ri.v32iNE1.46884 Ingeniería; Vol. 32 No. 1 (2022): January - June 2022; 19-32 Ingeniería; Vol. 32 Núm. 1 (2022): Enero - Junio 2022; 19-32 Ingeniería; Vol. 32 N.º 1 (2022): Enero - Junio 2022; 19-32 2215-2652 1409-2441 spa https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/46884/48235 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/46884/48237 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/46884/48238 Derechos de autor 2021 Danny Fabricio Sinche Arias https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 |
| spellingShingle | Bioenergy; bioethanol; Jatropha curcas shell; liquid hot water pretreatment, simultaneous saccharification and fermentation Bioenergía; bioetanol; cáscara de Jatropha curcas; pretratamiento con agua caliente, sacarificación y fermentación simultánea Sinche Arias, Danny Fabricio Ramírez Peñaherrera, Valeria Estefanía Velalcázar Rhea, Cristhian Mauricio Sacarificación y fermentación simultánea de la cáscara de Jatropha curcas pretratada hidrotérmicamente para producción de bioetanol |
| title | Sacarificación y fermentación simultánea de la cáscara de Jatropha curcas pretratada hidrotérmicamente para producción de bioetanol |
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