Influence of high pressure processing and alkaline treatment on sugarcane bagasse hydrolysis

• J.F. Castañón-Rodríguez ^[1] ; J. Welti-Chanes ^[2] ; A.J. Palacios ^[3] ; B. Torrestiana-Sanchez ^[1] ; J.A. Ramírez de León ^[4] ; G. Velázquez ^[5] ; M.G. Aguilar-Uscanga ^[1]
  1. [1] Instituto Tecnologico de Veracruz

     Instituto Tecnologico de Veracruz

     México

     
  2. [2] Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey

     Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey

     México

     
  3. [3] Universidad de Colima

     Universidad de Colima

     México

     
  4. [4] Universidad Autónoma de Tamaulipas

     Universidad Autónoma de Tamaulipas

     México

     
  5. [5] Instituto Politécnico Nacional

     Instituto Politécnico Nacional

     México

     

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• Localización: CyTA: Journal of food, ISSN 1947-6337, ISSN-e 1947-6345, Vol. 13, Nº. 4, 2015, págs. 613-620
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Influencia del procesamiento por alta presión hidrostática y tratamiento alcalino sobre la hidrólisis de bagazo de caña de azúcar
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• Resumen
  • español

    El procesamiento de alta presión (APH) es una tecnología emergente para la conservación de alimentos, sin embargo su aplicación como pretratamiento de biomasa lignocelulósica no ha sido estudiada. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la alta presión en combinación con el uso de soluciones de hidróxido de sodio sobre la hidrólisis enzimática del bagazo de caña normal y prehidrolizado. Los resultados indicaron que los tratamientos de alta presión solos o en combinación con el hidróxido de sodio tuvieron un ligero efecto sobre la fracción lignocelulósica del bagazo de caña de azúcar, sin embargo, en el bagazo prehidrolizado se observó la mayor reducción de hemicelulosa. También, cambios importantes en la microestructura y en la cristalinidad del bagazo de caña fueron observados a 450 MPa con una alteración de las fibras de celulosa que mejoraron la susceptibilidad del bagazo a las celulasas, obteniendo una concentración de glucosa de 25,91 g/L con el tratamiento con hidróxido de sodio al 6%. Estos resultados son importantes ya que muestran que la aplicación de APH sobre materiales lignocelulósicos podría ser utilizada para obtener azúcares fermentables para la producción de aditivos alimentarios.

  • English

    High pressure processing (HPP) is an emerging technology for food preservation, however its application in pretreatment of lignocellulosic biomass has not been studied; therefore, the objective of this work was to evaluate the effect of HPP in combination with sodium hydroxide on the enzymatic hydrolysis of sugarcane raw and prehydrolyzed bagasse. The results indicated that high pressure treatments alone or combined with sodium hydroxide had a little effect on the lignocellulosic fraction of sugarcane bagasse, however in prehydrolyzed bagasse, removal of the major hemicellulose was observed. Also, changes in the microstructure and crystallinity of sugarcane bagasse were observed at 450 MPa as the modification of the cellulose fiber improved the porosity, increasing the susceptibility of bagasse to cellulases, obtaining a glucose concentration of 25.91 g/L with NaOH (6% treatment). These results are important because the application of HPP on lignocellulosic materials could be used to get fermentable sugars for production of food additives.