Optimización de hidrolisis enzimatica y procesos de fermentación con Scheffersomyces stipitis a partir de coronta de maíz (Zea mays) para la obtención de bioetanol de segunda generación en la región Arequipa, Perú

Optimizar la hidrólisis enzimática y los procesos de fermentación con Scheffersomyces stipitis a partir de coronta de maíz (Zea Mays) para la obtención de bioetanol de segunda generación en la región Arequipa, Perú.

La siguiente investigación se desarrollará en la Escuela Profesional de Ingeniería Química de la Facultad de Ingeniería de Procesos en la Universidad Nacional San Agustín de Arequipa, tiene una duración de 18 meses aproximadamente con el objetivo de: Optimizar la hidrólisis enzimática y los Procesos de fermentación con Scheffersomyces Stipitis a partir de la coronta de maíz (Zea Mays): maíz choclo y maíz amarillo duro (MAD) para la obtención de bioetanol, con potencial de obtención de biocombustibles de segunda generación en la zona de Arequipa.
En el Perú, se produce 400 mil toneladas por año aproximadamente de maíz choclo generando 200 mil toneladas como residuo de coronta de maíz choclo; así también se produce 1.2 millones de toneladas de maíz amarillo duro por año aproximadamente, generando 700 mil toneladas como residuo de coronta de maíz amarillo duro.
En la región de Arequipa se produce un aproximado de 35-40 mil toneladas por año de maíz choclo y 1,0 a 1,5 mil toneladas de maíz amarillo duro por año.
Se generan estos residuos de origen vegetal donde estos no son aprovechados por la industria; ya que en caso del marlo de maíz choclo usualmente estos residuos suelen ser desechados domésticamente y en caso del marlo de maíz amarillo duro son desechados y calcinados incurriendo en un impacto ambiental negativo, sin embargo estos residuos son un gran potencial para la producción de etanol generando una gran oportunidad de emprendimiento para el sector industrial.
Para la caracterización de la coronta de maíz amarillo duro se utilizarán los siguientes métodos: Método Jayme-Wise (Determinación de Holocelulosa), Norma TAPPI T 222 os-74 (Determinación de Lignina) y Norma TAPPI T 15 os-58 (Determinación de Cenizas).
Con este fin, se busca optimizar el rendimiento de azúcares reductores mediante un pretratamiento con H2SO4 y con Tween 80, que hidrolizará parcialmente la lignina y hemicelulosa presente, dando acceso a la celulosa para un siguiente proceso de hidrólisis enzimática; se evaluará el rendimiento de azúcares reductores en función de la concentración enzimática, tamaño granulométrico del sustrato, temperatura y tiempo; para la determinación de las variables relevantes y óptimas que influyen considerablemente en el proceso de hidrólisis enzimática [los azúcares reductores obtenidos serán cuantificados mediante el método DNS (Método del ácido 3,5 dinitrosalicilico)].
Para optimizar el rendimiento de etanol obtenido, se espera aprovechar todos los monómeros provenientes de la hidrólisis enzimática con el uso de Scheffersomyces Stipitis que adicionalmente aprovecha xilosa y arabinosa, en comparación a las otras especies, como Sacharomyces Cerevisae que sólo aprovecha glucosa y galactosa; se evaluará el rendimiento de etanol obtenido en función de la concentración de Scheffersomyces Stipitis, pH, temperatura y tiempo; se presume determinar las variables óptimas de fermentación con el rendimiento de etanol obtenido, que se determinará
con el método Kit Megazyme.

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