Evaluación de rutas de obtención de lípidos y monosacáridos de biomasa de microalgas bajo el concepto de biorefinería

Evaluation of lipid and monosaccharide obtaining routes of microalgae biomass under the biorefinery concept

Al igual que una refinería de petróleo, una biorefinería utiliza todos los componentes de la biomasa para obtener productos aprovechables. Además de los lípidos, la biomasa de microalgas contiene cantidades importantes de proteínas, carbohidratos y otros productos metabólicos. En el presente estudio los autores definieron y evaluaron las rutas de obtención de lípidos y monosacáridos de biomasa de las microalgas Amphiprora sp. y Navicula sp., por medio de la implementación de procedimientos como disrupción celular ácida, extracción Soxhlet, Organosolv, transesterificación in situ y el método del ácido dinitrosalicílico (DNS). Las rutas fueron definidas y comparadas con base en las eficiencias de extracción de lípidos y porcentajes de azucares reductores obtenidos. Para la ruta de hidrólisis ácida – extracción Soxhlet se evaluaron diferentes tiempos, los mejores resultados se obtuvieron mediante los tiempos de 120 y 960 min, respectivamente. Mediante la ruta Organosolv – extracción Soxhlet la mayor eficiencia lipídica obtenida fue 48% y en transesterificación in situ el mayor porcentaje de azúcares reductores totales fue 1,67%p. Además, se determinaron los parámetros cinéticos relacionados con el sistema de lisis celular y transesterificación in situ para Navicula sp., obteniendo constantes de K=0,0003 min^-1 para azúcares reductores y K=0,02 min^-1 para productos de degradación. Por medio de espectroscopía infrarroja se comparó el pico de absorción del grupo carbonilo característico del biodiésel a través del tiempo. Entre las rutas evaluadas, Organosolv – extracción Soxhlet y transesterificación in situ presentaron mayor obtención de lípidos y monosacáridos, respectivamente.

Introducción

El uso continuo de combustibles derivados del petróleo se reconoce como insostenible debido al agotamiento de los suministros y la contribución de éstos a la contaminación del medio ambiente. Al igual que una refinería de petróleo, una biorefinería utiliza todos los componentes del material de la biomasa para obtener productos aprovechables. Los biocombustibles de tercera generación provenientes de microalgas ofrecen una excelente alternativa para desplazar a los combustibles fósiles.

La producción de biodiésel a partir de aceite de microalgas implica la extracción de los lípidos de la biomasa, seguido por su conversión a alquil ésteres y glicerol. Los polisacáridos, pueden ser hidrolizados para obtener azúcares reductores a los que se les aplica el proceso de fermentación para producir bioetanol.