Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: https://hdl.handle.net/20.500.12104/80573
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dc.contributor.advisorCorona González, Rosa Isela
dc.contributor.advisorArriola Guevara, Enrique
dc.contributor.advisorGuatemala Morales, Guadalupe María
dc.contributor.authorFlores Méndez, David Antonio
dc.date.accessioned2020-04-05T19:02:57Z-
dc.date.available2020-04-05T19:02:57Z-
dc.date.issued2015
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12104/80573-
dc.identifier.urihttp://wdg.biblio.udg.mx
dc.description.abstractLas hojas de Agave tequi/ana Weber son uno de los residuos generados en el proceso de elaboración de tequila, que representan el 40% del total de la planta y que después de la jima son abandonadas en el campo. De lo anterior, es importante proponer alternativas de uso de estos residuos para obtener productos de alto valor agregado como el ácido succínico. El ácido succínico es utilizado como precursor de muchos productos químicos de importancia industrial, en la industria química, alimenticia y farmacéutica. Se produce por síntesis química o por vía biológica a partir de bacterias. Actinobacil/us succinogenes tiene la capacidad de utilizar monosacáridos obtenidos de la hidrólisis de residuos lignocelulósicos para la producción de ácido succínico. En el presente trabajo se evalúo el potencial de las hojas de Agave tequi/ana Weber para la producción de ácido succínico por vía fermentativa, para ello el trabajo se divido en tres etapas. En la primera etapa se utilizaron hojas de Agave tequi/ana de 3 municipios de Jalisco (Juanacatlán, Arenal y Amatitán), que se caracterizaron químicamente (fibra y jugo). En el jugo se encontraron concentraciones de monosacáridos (glucosa y fructosa) de 32.2, 28.9 y 47.2 g/L para Juanacatlán, El Arenal y Amatitán respectivamente, mientras que en la fibra la composición de celulosa y hemicelulosa fue de 50 y 22.9 % en base seca en promedio para las tres regiones. En la segunda etapa, se realizó la hidrólisis ácida (H2SÜ4 y HCI) y enzimática (Celucyme y Macerex) de la fibra entera y la fibra deslignificada, los métodos de hidrólisis para la fibra entera que alcanzaron una mayor concentración de azúcares (glucosa, xilosa y arabinosa), tanto en la hidrólisis ácida como enzimática fueron con H2SÜ4 (11.7 g/L) y la enzima Celucyme (16.6 g/L), mientras que para la fibra deslignificada fueron la hidrólisis con HCI (9 g/L) y la enzima Celucyme (24.5 g/L).
dc.description.tableofcontentsIINDICE GENERAL RESUMEN .................................................................................................................................. 1 INTRODUCCIÓN ......... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....... 3 JUSTIFICACIÓN ........................................................................................................................ 4 OBJETIVOS ............................................................................................................................... 5 HIPÓTESIS ................................................................................................................................ 5 CAPÍTULO 1 ANTECEDENTES ................................................................................................ 6 1.1 Generalidades del ácido succínico .................................................................................... 7 1.2 Aplicaciones y mercado del ácido succínico ...................................................................... 8 1.3 Producción de ácido succínico por vía química ................................................................. 9 1.4 Producción de ácido succínico por vía microbiana .......................................................... 1 O 1.4.1 Microorganismos ...................................................................................................... 11 1.5 Actinobacil/us succinogenes ........................................................................................... 12 1.5.1 Metabolismo de Actinobacil/us succinogenes ........................................................... 13 1.5.2 Sustratos utilizados por Actinobacil/us succinogenes ............................................... 14 1.6 Producción de ácido succínico a partir de desechos ....................................................... 15 1.7 Las hojas de agave como desecho de la industria tequilera ............................................ 16 1.8. Usos de las hojas ........................................................................................................... 17 1.9. Generalidades de las hojas de agave ............................................................................ 17 1.9.1 Celulosa ................................................................................................................... 18 1.9.2 Hemicelulosa ............................................................................................................ 19 1.9.3 Lignina ..................................................................................................................... 20 1.1 O Hidrólisis de materiales lignocelulósicos ....................................................................... 20 1.10.1 Hidrólisis ácida ....................................................................................................... 21 1.10.2 Hidrólisis enzimática ............................................................................................... 23 1.10.3 Hidrólisis enzimática combinada con el pretratamiento ácido ................................. 25 1.10.3 Hidrólisis enzimática combinada con el pretratamiento AFEX ................................ 25 CAPÍTULO 2 ............................................................................................................................ 27 MATERIALES Y MÉTODOS .................................................................................................... 27 2.2 Caracterización química de las hojas .............................................................................. 30 2.2.1 Caracterización química de la fibra de las hojas ....................................................... 30 2.2.2 Caracterización química del jugo .............................................................................. 35 2.3 Hidrólisis ácida de la fibra entera y la fibra deslignificada ........... ..................................... 40 2.4 Post-tratamiento de los hidrolizados ácidos de la fibra entera ......................................... 40 2.5 Hidrólisis enzimática de la fibra entera y la fibra deslignificada de las hojas ................... 41 2.6 Hidrólisis enzimática con pretratamiento ácido de la fibra entera y la fibra deslignificada de las hojas ............................................................................................................................... 42 2. 7 Hidrólisis enzimática con el pretratamiento AFEX ........................................................... 43 2.8 Hidrólisis de jugo de agave ............................................................................................. 43 2.8.1 Hidrólisis ácida del jugo ................................................................................................ 43 2.8.2 Hidrólisis enzimática del jugo ....................................................................................... 44 2.9 Fermentación de diferentes sustratos empleando Actinobacil/us succinogenes .............. 45 2.9.1 Medio de cultivo ....................................................................................................... 45 2.9.2 Condiciones de fermentación ................................................................................... 46 Determinación de la concentración de biomasa ................................................................ 46 Determinación de la concentración de ácidos orgánicos y azúcares .... .... .... .... .... .... .... ..... 46 Parámetros cinéticos ............................................................................................................ 47 CAPÍTULO 3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN ........................................................................... 49 3.1 Composición química de las hojas de Agave tequila na ................................................... 50 3.1.1 Fibra de las hojas .... ................................................................................................. 50 3.1.2 Jugo de las hojas ..................................................................................................... 51 3.2 Hidrolizados de hojas de Agave tequilana ....................................................................... 54 3.2.1 Hidrólisis ácida de fibra ............................................................................................ 54 3.2.2 Post-tratamiento de los hidrolizados ácidos de la fibra ............................................. 55 3.2.3 Hidrólisis enzimática de la fibra de las hojas ............................................................ 56 3.2.4 Hidrólisis ácida y enzimática de fibra deslignificada ................................................. 58 3.2.5 Hidrólisis enzimática con pre-tratamiento ácido de la fibra de las hojas ................... 60 3.2.6 Hidrólisis enzimática de la fibra combinada con el pretratamiento AFEX .................. 61 3.2.7 Hidrólisis del jugo de las hojas con ácido sulfúrico ....................................................... 63 3.2.8 Hidrólisis del jugo de las hojas con ácido clorhídrico ................................................ 64 3.2.9 Hidrólisis .................................................................................................................. 65 3.2.10 Concentración de los azúcares .............................................................................. 66 3.3 Producción de ácido succínico por Actinobacil/us succinogenes a partir de los hidrolizados de las fibras y el jugo de las hojas de agave ......................................................................... 67 3.3.1 Producción de ácido succínico con el hidrolizado del ácido clorhídrico .................... 67 3.3.2 Producción de ácido succínico con el hidrolizado del ácido sulfúrico ....................... 69 3.3.3 Producción de ácido succínico con el hidrolizado enzimático (Celucyme) ... ............. 71 3.3.4 Producción de ácido succínico con el hidrolizado (Macerex) .................................... 73 3.3.5 Producción de ácido succínico con el hidrolizado del pretratamiento combinado (HCI/Celucyme) ................................................................................................................. 75 11 3.3.6 Producción de ácido succínico a partir de glucosa como sustrato ............................ 77 3.3.7 Producción de ácido succínico a partir del jugo ........................................................ 79 3.3.8 Producción de ácido succínico a partir de la mezcla glucosa-fructosa ...................... 81 3.3.9 Perfil de producción de ácido succínico con diferentes sustratos ............................. 83 3.3.10 Evaluación de los parámetros cinéticos .................................................................. 84 CAPÍTULO 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ......... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..... 87 BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................ 90 ANEXOS .................................................................................................................................. 97 Anexo A. Método de cuantificación de azúcares reductores (DNS) ...................................... 97 Anexo B. Curvas de calibración de glucosa, fructosa, xilosa, arabinosa, ácido succínico, ácido fórmico y acético de HPLC .................................................................................................... 98 Anexo C. Análisis estadístico del diseño de composición central con puntos axiales para la hidrólisis enzimática (Celucyme) de la fibra ........................................................................ 102 Anexo D. Análisis estadístico del diseño experimental 23 para la hidrólisis del jugo con H2SÜ4 ........................................................................................................................................... 103 Anexo E. Análisis estadístico del diseño experimental 23 para la hidrólisis del jugo con HCl104 Anexo F. Análisis estadístico del diseño experimenta 22 con puntos centrales para la hidrólisis enzimática (inulinasa) del jugo ............................................................................................ 104
dc.formatapplication/PDF
dc.language.isospa
dc.publisherBiblioteca Digital wdg.biblio
dc.publisherUniversidad de Guadalajara
dc.rights.urihttps://wdg.biblio.udg.mx/politicasdepublicacion.php
dc.titleProducción de ácido succínico por A. succinogenes a partir de los hidrolizados de las hojas de Agave tequilana Weber Var. Azul
dc.typeTesis de Maestria
dc.rights.holderUniversidad de Guadalajara
dc.rights.holderFlores Méndez, David Antonio
dc.coverageGuadalajara, Jalisco
dc.type.conacytmasterThesis-
dc.degree.nameMAESTRIA EN CIENCIAS EN PROCESOS BIOTECNOLÓGICOS-
dc.degree.departmentCUCEI-
dc.degree.grantorUniversidad de Guadalajara-
dc.degree.creatorMAESTRO EN CIENCIAS EN PROCESOS BIOTECNOLÓGICOS-
Aparece en las colecciones:CUCEI

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