REDBIO México 2010


Folio: 87
Tipo de presentación: Cartel
Tema: Biocombustibles

Caracterizaci—n qu’mica de pulpas bio-organosolv de P. radiata por espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR)

Mariel Monrroy 1*, Jennifer Ib‡–ez 3, Rosario Castillo 1, Regis Mendon�a 1,2, Jaime Baeza 1,3, Juanita Freer 1,3
1 Laboratorio de Recursos Renovables, Centro de Biotecnolog’a, 2 Facultad de Ciencias Forestales, 3 Facultad de Ciencias Qu’micas, Universidad de Concepci—n - Chile

RESUMEN (ABSTRACT)
"La biomasa lignocelul—sica puede ser convertida a etanol por hidr—lisis enzim‡tica y fermentaci—n. Una caracter’stica comœn antes de la etapa de hidr—lisis enzim‡tica es el pretratamiento del material para mejorar la digestibilidad de la biomasa. En los procesos de producci—n de bioetanol es necesario conocer el potencial de carbohidratos disponibles en los materiales pretratados para el proceso de fermentaci—n, as’ como los compuestos inhibidores en dicho proceso, en especial lignina. La tŽcnica de infrarrojo cercano con transformada de Fourier (FT-NIR) en combinaci—n con el mŽtodo de m’nimos cuadrados parciales (PLS) fue utilizada para determinar el contenido de glucosa y lignina en pulpas biorganosolv de P. radiata. En primera etapa las astillas fueron biotratadas con Gloephylum trabeum por 21 d’as, seguido por un proceso organosolv etanol- agua. Se emplearon las muestras de pulpas biotratadas y sin biotratar obtenidas bajo diferentes condiciones del proceso organosolv para obtener un intervalo amplio de concentraciones de los compuestos (76-98 % de glucosa y 9-21 de lignina). Tanto el contenido de glucosa como el de lignina fueron caracterizados por los mŽtodos anal’ticos convencionales de qu’mica hœmeda y tambiŽn por FT-NIR, para establecer los modelos de predicci—n para las caracter’sticas de la pulpa. Distintos modelos fueron aplicados para correlacionar la composici—n qu’mica de 60 muestras con la base de datos espectrales del NIR. Los modelos fueron construidos usando todos los datos espectrales de 1000 a 2500 nm, transformados a segunda derivada, centrado a la media (CM) y por medio del algoritmo de PLS. Los modelos de calibraci—n obtenidos fueron validados internamente a travŽs de validaci—n cruzada (CV), presentando altos coeficientes de determinaci—n de la calibraci—n (rc2) de 0,94 y 0,89, errores de calibraci—n (RMSEC) de 1,5 y 1,1 y validaci—n (RMSECV) de 2,3 y 1,3 similares a los errores obtenidos por los mŽtodos convencionales, para glucosa y lignina respectivamente. La habilidad de predicci—n de los modelos de calibraci—n desarrollados tambiŽn fue evaluada en la predicci—n de 15 muestras externas. La concentraci—n de glucosa y lignina fueron predichas con bastante precisi—n (error est‡ndar de predicci—n, RMSEP 1,9 % para glucosa y 0,9 para lignina). Estos resultados sugieren que el contenido de glucosa y lignina en las pulpas bioorganosolv y organosolv de P. radiata pueden ser estimados simult‡neamente y adecuadamente por espectroscop’a NIR. Las predicciones por NIR proveen herramientas œtiles y rentables para un r‡pido screening de un gran nœmero de muestras, con lo cual se puede predecir el m‡ximo rendimiento te—rico de etanol a partir de la cantidad de glucosa disponible en el material pretratado, como tambiŽn la eficiencia del pretratamiento. Agradecimiento: Los autores agradecen el apoyo de FONDECYT (Proyecto 3100043)."


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