Hidrólisis parcial de cascarilla de cebada mediante el uso del extracto enzimático producido por Penicillium sp. HC1 para la obtención de xilosa

Abstract

La industria cervecera es una de las más grandes a nivel mundial, de esta se obtienen gran cantidad de co-productos como la cascarilla de cebada. Este es un material rico en celulosa, hemicelulosa, proteína, lignina, entre otros; gracias a esta composición tiene gran potencial como materia prima en diversas industrias y procesos de producción como en procesos biotecnológicos, utilizando la cascarilla como sustrato para la generación de productos de valor agregado, p.e xilitol. En este trabajo de grado se determinaron las condiciones de temperatura, pH, tiempo de hidrólisis, dosis de la enzima endoxilanasa y porcentaje de cascarilla de cebada necesarios para obtener la mayor concentración de xilosa a partir de la hidrólisis del material con el extracto enzimático obtenido a partir de Penicillium sp. HC1. Para esto se evaluó la actividad endoxilanasa del extracto bajo diferentes valores de pH y temperatura, obteniendo la mayor actividad a pH 4 y 40°C. La influencia de la dosis de endoxilanasas y el porcentaje de cascarilla de cebada en la liberación de azúcares reductores se determinó usando un diseño central compuesto (CCD), donde se evaluaron estos dos factores. Todos los tratamientos se evaluaron a las 2, 4, 6, 8, 10 y 24 horas. El análisis estadístico demostró que tanto el porcentaje de cascarilla, la dosis de endoxilanasas y la interacción entre ambos factores son términos que afectan significativamente la liberación de azúcares reductores (valor-p<0,05), de forma positiva. No obstante, el término que mayor inciden sobre la variable de respuesta es el porcentaje de cascarilla.he brewing industry is one of the largest in the world, from this was obtained large quantity of co products such as brewer`s spent grain (BSG). This is a material rich in cellulose, hemicellulose, protein, lignin, among others. Due to its composition has great potential as a raw material in various industries and production processes such as biotechnological processes, using BGS as a substrate for the generation of value-added products like xylitol. In this work, the temperature, pH, hydrolysis time, endoxylanase enzyme dose and percentage of BSG were determined to obtain the highest xylose concentration from the hydrolysis of the material with the enzyme extract obtained from Penicillium sp. HC1. For this, extract endoxylanase activity was evaluated under different pH and temperature values, obtaining the highest activity at pH 4 and 40°C. The influence of endoxylanases dose and BSG percentage in the release of reducing sugars was determined using a composite central design (CCD), where these two factors were evaluated. All treatments were evaluated at 2, 4, 6, 8, 10 and 24 hours. Statistical analysis showed that both BGS percentage, endoxylanase dose and the interaction between both factors significantly affect the release of reducing sugars (p-value <0.05), in a positive way. However, the term that most affects the response variable is the BGS percentage.Microbiólogo (a) IndustrialPregrad