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Autohydrolysis Of Agricultural By-Products For The Production Of Xylo-Oligosaccharides.

by Alcida Nabarlatz, Debora

Abstract (Summary)
RESUMEN DE LA TESIS TITULADA AUTOHIDRÓLISIS DE RESIDUOS PROCEDENTES DE LA AGRICULTURA PARA LA PRODUCCIÓN DE XILO-OLIGOSACÁRIDOS DÉBORA A. NABARLATZ  La biomasa lignocelulósica es un recurso completamente renovable, que está cobrando cada vez mayor importancia debido a que puede ser utilizado para la producción de una amplia variedad de comuestos, tales como biocombustibles, biopolímeros, etc. Para esta tesis, se han utilizado diversos residuos procedentes de cultivos agrícolas (típicos de la región del Mediterráneo en España), con el objetivo de producir xilo?oligosacáridos con potencial aplicación en la industria alimentaria y farmacéutica.    Se propuso una etapa de reacción basada en la autohidrólisis para la producción de los xilo?oligosacáridos. Se estudió el efecto de los parámetros de reacción en las características de los xilo?oligosacáridos obtenidos, observándose que el incremento en la temperatura de reacción junto con tiempos de reacción más largos, aumentan el grado de depolimerización del xilano y la formación de productos de bajo peso molecular. La celulosa y la lignina permanecen en el sólido, lo que sugiere que dicho residuo sólido puede ser recuperado y utilizado en una etapa subsiguiente para la producción de otroscomponentes. El máximo rendimiento de xilo?oligosacáridos es alrededor del 63% (peso/peso) para la cáscara de almendra a 190ºC y 19 min de reacción. La distribución de masa molar de los productos (xilo?oligosacáridos, monómeros y productos de bajo peso molecular) es muy amplia (entre 100 a 106 g/mol), siendo ésta fuertemente dependiente de las condiciones de reacción, y del material original utilizado.    1 La estructura química de los xilo?oligosacáridos obtenidos es la misma para todos los residuos agrícolas estudiados, siendo en todos los casos del tipo 4?O?metil?glucuronoxilano parcialmente acetilado, con diferentes grados de sustitución dependiendo de la especie de origen.    Se evaluaron también diversos métodos de purificación con el objetivo de remover el material de bajo peso molecular, y/o separar en fracciones de diferente peso molecular. La precipitación con un no solvente (etanol) permite recuperar entre el 85% y el 95% (para marlos de maíz y cáscara de almendra, respectivamente) de la cantidad teórica presente en la solución, obtenida a 169ºC y 25 min de reacción. El rendimiento del producto precipitado disminuye considerablemente a tiempos de reacción mayores, debido a que los oligómeros de bajo peso molecular junto con los monómeros permanecen solubles en la mezcla etanol?agua.    La ultrafiltración con membranas poliméricas parece el método más prometedor para la eliminación de impurezas de bajo peso moleular. Los resultados demuestran que la membrana con MWCO 1 kDa es la más selectiva para la eliminación de las impurezas derivadas delignina.    La adsorción de impurezas en carbones activados comerciales también fue evaluada. Se pudo observar que la adsorción es mayor para los productos derivados de lignina y las impurezas de bajo peso molecular que ara los xilo?oligosacáridos. La retención para los compuestos derivados de la lignina se ve limitada porque parte de ellos parecen estar enlazados a los xio?oligosacáridos.    Se han realizado algunos estudios para evaluar las posibles aplicaciones de los xilo?oligosacáridos obtenidos. Con este propósito, se determinó su actividad antioxidante, encontrando que los procedentes del hueso de oliva o marlos de maíz tenían la mayor actividad antioxidante. Esta actividad es muy alta si se la compara con la actividad antioxidante de frutos naturales, lo que hace a estos xilo?oligosacáridos candidatos potenciales para su uso como aditivos alimentarios. En un estudio diferente, se evaluó la actividad inmuno? 2 modulatoria de los xilo?oligosacáridos procedentes de la cáscara de almendra. Se encontró que estos xilo?oligosacáridos poseen actividad, tanto mitogénica como comitogénica, siendo ésta un 30% menor comparada con la del control.    En el futuro, otros estudios deberían llevarse a cabo sobre las posibles aplicaciones de estos xilo?oligosacáridos, determinando la combinación correspondiente de los pasos de reacción y purificación de acuerdo al producto requerido.  
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Bibliographical Information:

Advisor:Montané i Calaf, Daniel

School:Universitat Rovira i Virgili

School Location:Spain

Source Type:Master's Thesis

Keywords:departament d enginyeria química

ISBN:

Date of Publication:09/29/2006

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