Simulación de producción de ácido succínico a partir de material lignocelulósico

Abstract

El bagazo de caña es un material lignocelulósico, residuo de la producción panelera en el departamento de Nariño. En la actualidad, dicho residuo no hace parte de un proceso de transformación que le genere un valor agregado. Con el fin de contribuir al posible cierre del ciclo productivo de la caña y la generación de nuevas alternativas de trabajo en la región, en esta investigación se realizó la simulación del proceso de producción de ácido succínico (AS) a partir del bagazo de caña, teniendo en cuenta que este compuesto es un ácido carboxílico que se ha considerado como uno de los productos bioquímicos de mayor interés comercial, ya que posee una amplia gama de aplicaciones en la industria química, alimenticia y farmacéutica. Para ello se efectuó una revisión bibliográfica de los pre-tratamientos, condiciones de operación del proceso y producción biotecnológica de AS, de la cual se seleccionó una secuencia de operaciones que incluyen procesos térmicos, mecánicos, químicos y biológicos. La simulación se hizo en el software DWSIM.

En la simulación se llevó a cabo tres pre-tratamientos: ácido, alcalino y enzimático, para la obtención de azúcares fermentables; posteriormente, en el proceso de fermentación se utilizó un reactor tipo batch, con el microorganismo Actinobacillus succinógenes; se estableció a condiciones de 37 °C y pH 6,5, lo cual permitió obtener una conversión del 80 % de ácido succínico. La separación del ácido se hizo en un filtro y un cristalizador a 4 °C, para obtener una concentración final del ácido de 90 %. Se concluyó que los diferentes pre-tratamientos utilizados son etapas críticas en la producción de AS, dado que, de éstos depende la cantidad de azúcares fermentables disponibles y, por consiguiente, el rendimiento y viabilidad técnica del proceso.