Concepción tecnológica y análisis comparativo para la operación de hidrólisis ácida o enzimática de la sacarosa

• Autores: Amanda Acosta Solares, Omar Pérez Navarro, Mariano F. Cortés Falcón, Claudia M. Suarez Pargas
• Localización: Revista centro azúcar, ISSN-e 2223-4861, Vol. 50, Nº. 3, 2023
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Technological conception and comparative analysis for the operation of acid or enzymatic hydrolysis of sucrose
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    RESUMEN Introducción: La implementación de una tecnología enzimática capaz de operar a elevadas temperaturas con una termoestabilidad que permita la hidrólisis de soluciones concentradas de sacarosa, constituye una alternativa novedosa en el proceso de producción de glucosa. Objetivo: Realizar un análisis comparativo de los métodos de producción de glucosa por hidrólisis ácida y enzimática de la sacarosa, considerando la tecnología instalada en la UEB Derivados Chiquitico Fabregat y la concepción tecnológica para la operación que emplea el biocatalizador. Materiales y Métodos: Se desarrollaron los balances de masa y energía en la tecnología instalada que emplea la hidrólisis ácida de la sacarosa. Con los resultados experimentales reportados en la utilización de la enzima invertasa termoestable, se desarrolló el estudio cinético, la concepción tecnológica y la cuantificación de las corrientes que intervienen. Con estos resultados se realizó un análisis comparativo de los consumos anuales para la etapa de hidrólisis y los productos que se generan por ambos métodos. Resultados y Discusión: Se obtuvo un bajo rendimiento de glucosa ácida, mientras que la hidrólisis enzimática arrojó un incremento en la producción de 1,83 veces. El comportamiento cinético del biocatalizador se ajustó a una reacción de primer orden. La concepción tecnológica para el empleo de la hidrólisis enzimática incluyó tres biorreactores, un tanque disolutor y un intercambiador de calor, que garantizan un balance productivo anual favorable. Conclusiones: En condiciones de máximo aprovechamiento de la capacidad instalada, los elevados rendimientos de glucosa enzimática y la sustitución de sustancias agresivas, garantizan la factibilidad técnica, económica y ambiental del proceso.

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    ABSTRACT Introduction: The implementation of an enzymatic technology capable of operating at high temperatures with a thermostability that allows the hydrolysis of concentrated sucrose solutions; it constitutes a novel alternative in the glucose production process. Objective: To carry out a comparative analysis of the methods of glucose production by acid and enzymatic hydrolysis of sucrose, considering the technology installed in the UEB Derivados Chiquitico Fabregat and the technological conception for the operation using the biocatalyst. Materials and Methods: Mass and energy balances were developed for the installed technology employing acid hydrolysis of sucrose. With the experimental results reported on the use of the thermostable invertase enzyme thermostable invertase enzyme, the kinetic study, the technological conception and the quantification of the currents involved were developed. With these results, a comparative analysis of the annual consumption for the hydrolysis stage and the products generated by both methods was carried out. Results and Discussion: A low output of acid glucose was obtained, while enzymatic hydrolysis evidenced a 1.83 times increase in production. The kinetic behavior of the biocatalyst was adjusted to a first order reaction. The technological design for the use of enzymatic hydrolysis included three bioreactors, a dissolving tank and a heat exchanger, which guarantee a favorable annual production balance. Conclusions: Under conditions of maximum utilization of the installed capacity, the high efficiency of enzymatic glucose and the substitution of aggressive substances guarantee the technical, economic and environmental feasibility of the process.