Extracción de azúcares a partir de residuos de Agave tequilana para la producción de ácido succínico por fermentación

Abstract

El ácido succínico es el nombre convencional del ácido butanodioico, es un ácido dicarboxílico que tiene la fórmula molecular de C4H6O4 (Song y Yup, 2006). En la actualidad este ácido tiene varias aplicaciones, una de ellas es producir polímeros biodegradables. Este ácido se produce principalmente por vía química, pero es un proceso con altos costos y contaminación. Obtenerlo por vía biológica es una alternativa altamente atractiva. Varias cepas son productoras de este ácido, Actinobacillus succinogenes sobresale entre todas por producir este ácido en altas concentraciones. Los residuos de la industria del tequila (bagazo y hojas de agave) son material barato y abundante que por su composición química (hemicelulosa y celulosa) se pueden obtener azúcares fermentables, sometiéndolos a pre-tratamientos. Para el presente trabajo se obtuvieron hojas y bagazo de agave del Consejo Regulador del Tequila; para el caso del bagazo se realizaron hidrólisis ácida con HCl al 3%, hidrólisis enzimática con el complejo Celucyme e hidrólisis ácido-enzimática (HCl/celucyme), donde de este último tratamiento se obtuvo la más alta concentración de azúcares 58.12 g/L, sin embargo, de la fermentación de los monosacáridos obtenidos de la hidrólisis enzimática se obtuvo la mejor concentración de ácido succínico 22.90 g/L, y bajas concentraciones de ácido fórmico y acético (2.09 g/L y 2.13 g/L respectivamente). En fermentaciones con hidrolizados ácidos se presentó inhibición, esto se le puede atribuir a HCl residual, ya que la resina no elimina por completo el ácido. El jugo de las hojas de agave se sometió a varios tratamientos (floculación, floculación-carbón activado, floculación–diatomita), para eliminar ceras, proteínas y saponinas que son inhibidores para A. succinogenes, sin embargo, al someter al jugo sin tratamiento a fermentación con A. succinogenes se obtuvo la más alta concentración de ácido succínico 18.30 g/L.