Resumen de Assessment of reducing sugars production from agro-industrial wastes by batch and semicontinuous subcritical water hydrolysis

Víctor Fernando Marulanda Cardona, Itzayana Gonzalez Avila, Alexandra Lopez Vanegas, Juan Rodríguez Buitrago

• español

  Los azucares reductores totales (TRS) producidos a partir de desechos agroindustriales por medio de hidrólisis representan una solución prometedora para la obtención de químicos y energía. Sin embargo, la producción a gran escala de estos azucares presenta algunos factores limitantes como como alta complejidad de los procesos, degradación de azúcar, corrosión, reciclabilidad de las enzimas y factibilidad económica. Recientemente, la hidrólisis en agua sub y supercrítica se ha reportado como una alternativa viable a la hidrólisis ácida y enzimática. Consecuentemente, en este trabajo se reportan los resultados de la hidrólisis batch y semicontinua a nivel de laboratorio de residuos agroindustriales de la cáscara de arveja y follaje de maíz. Los experimentos se llevaron a cabo en el rango de temperatura de 250 a 300 °C, presiones hasta 3650 psi, tiempos de reacción batch de hasta 30 minutos y flujos de agua de hasta 12 mL/min en el modo semicontinuo. Los azucares producidos se evaluaron en el efluente de cada corrida experimental por medio del método del ácido dinitrosalicilico (DNS). Una productividad máxima de TRS de 21.8% se midió en la hidrólisis batch en agua subcrítica a 300 °C, 15 min, 3650 psi y relación másica biomasa a agua de 1:6. Para la hidrólisis semicontinua se midió una productividad acumulada de 19% de TRS a 290 °C, 1500 psi y flujo de agua de 9 mL/min. Los resultados de productividad de azucares reductores demuestran la versatilidad del proceso de hidrólisis subcrítica para la potencial valorización de diversos desechos agroindustriales.

• English

  Reducing sugars produced from agro-industrial wastes by means of hydrolysis represent a promising alternative of chemicals and energy. Yet, large scale production still struggles with several factors involving process complexity, sugars degradation, corrosion, enzyme recyclability, and economic feasibility. More recently, sub and supercritical water hydrolysis has been reported for the production of reducing sugars as a readily available alternative to acid and enzymatic biomass hydrolysis. Accordingly, in this work, the results of batch and semicontinuous lab scale subcritical water hydrolysis experiments of agro-industrial wastes of pea pot and corn stover are discussed. Experiments were carried in the temperature range 250 to 300 °C, pressures up to 3650 psi, residence times up to 30 minutes in batch mode operation, or water flowrates up to 12 mL/min in semicontinuous mode operation. Produced sugars were assessed in the effluent of each experimental run by means of dinitrosalicilic acid method (DNS). A maximum total reducing sugar (TRS) yield of 21.8% was measured for batch pea pot subcritical water hydrolysis experiments at 300°C, 15 minutes, 3650 psi, and 1:6 biomass to water mass ratio. Semicontinuous subcritical water hydrolysis of corn stover showed a maximum TRS accumulated yield of 19% at 290 °C, 1500 psi, and water flowrate of 9 mL/min. The results showed the feasibility of producing reducing sugars from agro-industrial wastes currently discarded through subcritical hydrolysis.