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Table of Contents
Intro
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_2jxsxqh
_3j2qqm3
_1y810tw
_2xcytpi
_1ci93xb
_3whwml4
_qsh70q
_3as4poj
Figura 2.1. Estructura química de la quitina
Figura 2.2. Esquema del complejo lignocelulósico de un tejido vegetal. S1, S2 y S3 son capas de la pared celular secundaria
P es la pared primaria
M.L es lamela media
Figura 2.3. Estructura de la celulosa mostrando los enlaces glucosídicos β(1,4)
Figura 2.4. (a) Estructura de xilano en maderas duras, con 4-O-metil-D-glucuronxilano. (b) Estructura de xilano en maderas blandas, con una cadena adicional de L-arabinofuranosa
Figura 2.5. Monómeros precursores de la molécula de lignina
Figura 3.1. Estructura de lignina
Figura 3.2. Representación del modo de acción de las celulasas: Glucosa extremo reductor
Glucosa extremo no reductor (a) Estructura cristalina y amorfa de la celulosa, (b) Acción del complejo celulolítico sobre la estructura de la celulosa, endoglu
Figura 3.3. Estructura de xilano y enzimas involucradas en su degradación. Xilosa , ácido acético arabinofuranosa , ácido glucurónico o 4-O-metilglucurónico , 1-acetilxilanoestearasa, 2-arabinofuranosidasa, 3-endoxilanasa, 4-β-xilosidasa, 5
Figura 4.1. Diagrama esquemático del proceso de pretratamiento de la biomasa lignocelulósica
Figura 4.2. Esquema general del proceso de producción de alcohol carburante a partir de materiales lignocelulósicos por HFS
Figura 4.3. Posibilidades de tratamiento y aprovechamiento de las vinazas generadas durante la producción de alcohol carburante. PUC - proteína unicelular
Figura 5.1. Algunas configuraciones propuestas para la producción de etanol a partir de biomasa. (a) Proceso basado en la utilización de bacterias entéricas (L.O. Ingram et al., 1999). (b) Proceso modelo del NREL (Wooley, Ruth, Sheehan, et al., 1999). (c).
Figura 5.2. Algunas configuraciones propuestas para la producción de etanol a partir de biomasa. (a) Proceso propuesto en (Reith et al., 2002). (b) Proceso Delhi de IIT (Ghosh &
Ghose, 2003). Principales componentes de las corrientes: C, celulosa
L, lign
Figura 5.3. Posibilidades para la integración de procesos de reacción-reacción en la producción de alcohol carburante a partir de almidón. SFS - sacarificación y fermentación simultáneas
SPLFS - sacarificación, propagación de levaduras y fermentación sim
Figura 5.4. Posibilidades para la integración de procesos de reacción-reacción en la producción de alcohol carburante a partir de biomasa lignocelulósica. CF - co-fermentación
SFS - sacarificación y fermentación simultáneas
SCFS - sacarificación y co-fe
Figura 5.5. Esquema conceptual del bioprocesamiento consolidado para la conversión de biomasa lignocelulósica en etanol. A. Estrategia celulolítica nativa. B. Estrategia celulolítica recombinante. HC - hemicelulosa
C - celulosa
L - lignina. Las rutas de
Figura 7.1. Vista general del biorreactor en estado sólido de lecho fijo con convección natural y aireación forzada para producir biosustancias a escala piloto diseñado y desarrollado en la Universidad de Caldas (Colombia)
Tabla 1.1. Biotecnologías de colores
Tabla 2.1. Requerimientos de minerales y vitaminas esenciales para el desarrollo fúngico
Tabla 2.2. Trabajos de investigación y revisiones sobre hongos en general hechos en Colombia
Tabla 2.3. Clasificación de los principales materiales con alto contenido de biomasa lignocelulósica.
Tabla 2.4. Composición porcentual (en base seca) de varios materiales lignocelulósicos
Tabla 2.5. Principales materiales orgánicos naturales disponibles en Colombia.
Tabla 3.1. Comparación de las actividades enzimáticas celulolíticas de hongos sobre diversos sustratos
Tabla 3.2. Máximas actividades enzimáticas celulolíticas de los hongos Tramtes trogii y Grfola frondosa sobre sustratos sintéticos para dos procesos de fermentación en estado sólido
Tabla 3.3. Principales enzimas ligninolíticas de hongos de pudrición blanca
Tabla 4.1. Reducción de emisiones contaminantes en dos diferentes mezclas de etanol-gasolina
Tabla 4.2. Programas para la utilización de alcohol carburante en varios países
Tabla 4.3. Producción mundial de alcohol carburante en 2018 (en mill de litros)
Tabla 4.4. Indicadores de algunos procesos para la producción de etanol a partir de melazas de caña de azúcar empleando Saccharomyces cerevisiae
Tabla 4.5. Principales características de las vinazas generadas en varios procesos de producción de etanol
Tabla 6.1. Comparación de rendimientos de producción de aceite por hectárea entre microalgas y cultivos convencionales
Tabla 6.2. Métodos de disrupción celular
Tabla 6.3. Resumen del método de disrupción celular experimental y su consumo de energía
Tabla 7.1. Formulaciones de medios de cultivo (Sánchez y Montoya, 2013), (sustratos) para la producción de cuerpos fructíferos de Ganoderma lucidum en la Planta de Bioprocesos y Agroindustria de la Universidad de Caldas (en porcentaje en base seca)
CAPÍTULO 1
Introducción a los bioprocesos
Biotecnología
Bioprocesos
Agroindustria
Residuos agroindustriales
Motivación
CAPÍTULO 2
Fundamentos de los hongos y su cultivo
Generalidades de los hongos
Biología de los hongos
Crecimiento y desarrollo de los hongos
Cultivo de macromicetos
Materias primas para el cultivo de hongos macromicetos de pudrición blanca
CAPÍTULO 3
Enzimas de los hongos de pudrición blanca.
Enzimas lignocelulolíticas
Enzimas Celulolíticas
Endoglucanasas
Exoglucanasas
β-glucosidasas
Enzimas xilanolíticas
Enzimas ligninolíticas
Otras enzimas producidas por hongos de pudrición blanca
Proteasas
Pectinasas
Lipasas y esterasa
CAPÍTULO 4
Producción biotecnológica de alcohol carburante
Bioetanol como alcohol carburante
Ventajas del etanol como aditivo de la gasolina
Desventajas del etanol como aditivo de la gasolina
Producción de alcohol carburante
Microorganismos productores de etanol
Etanol a partir de materiales ricos en sacarosa
Etanol a partir de almidón
Etanol a partir de biomasa lignocelulósica
Obtención de etanol anhidro
Tratamiento de efluentes
CAPÍTULO 5
Ingeniería de procesos de producción de bioetanol y oportunidades de integración
Introducción
Evaluación de materias primas
Materiales ricos en sacarosa
Materiales amiláceos
Materiales lignocelulósicos
Esquemas tecnológicos para la producción de etanol a partir de biomasa
Análisis de procesos de obtención de etanol
Modelamiento y simulación
Dinámica de la fermentación alcohólica
Cogeneración y co-productos
Conversión térmica de la biomasa
Co-productos actuales y potenciales
Integración reacción-reacción
Integración reacción-separación
Integración separación-separación
Integración energética
cAPÍTULO 6
Tecnología de las microalgas
Introducción
Biología de las algas
Producción de microalgas
Metabolismos de las microalgas
Efecto de la luz sobre el cultivo de microalgas
Tipos de cultivos de las microalgas
Cultivos cerrados y abiertos para la producción de microalgas
Biorreactores para la producción de microalgas
Fotobioreactores
Producción de aceite a partir de microalgas
Métodos de extracción de aceite de las microalgas.
Otras aplicaciones de las microalgas
CAPÍTULO 7
Principales tendencias de la investigación en biotecnología agroindustrial
Introducción
Tendencias de investigación en el cultivo de hongos macromicetos
Directrices de investigación sobre las enzimas lignocelulolíticas de hongos de pudrición blanca
Retos y tendencias de investigación en la producción de alcohol carburante
Integración de procesos para la producción de bioetanol
Tendencias de investigación en tecnología de microalgas
Referencias.
_1ksv4uv
_2jxsxqh
_3j2qqm3
_1y810tw
_2xcytpi
_1ci93xb
_3whwml4
_qsh70q
_3as4poj
Figura 2.1. Estructura química de la quitina
Figura 2.2. Esquema del complejo lignocelulósico de un tejido vegetal. S1, S2 y S3 son capas de la pared celular secundaria
P es la pared primaria
M.L es lamela media
Figura 2.3. Estructura de la celulosa mostrando los enlaces glucosídicos β(1,4)
Figura 2.4. (a) Estructura de xilano en maderas duras, con 4-O-metil-D-glucuronxilano. (b) Estructura de xilano en maderas blandas, con una cadena adicional de L-arabinofuranosa
Figura 2.5. Monómeros precursores de la molécula de lignina
Figura 3.1. Estructura de lignina
Figura 3.2. Representación del modo de acción de las celulasas: Glucosa extremo reductor
Glucosa extremo no reductor (a) Estructura cristalina y amorfa de la celulosa, (b) Acción del complejo celulolítico sobre la estructura de la celulosa, endoglu
Figura 3.3. Estructura de xilano y enzimas involucradas en su degradación. Xilosa , ácido acético arabinofuranosa , ácido glucurónico o 4-O-metilglucurónico , 1-acetilxilanoestearasa, 2-arabinofuranosidasa, 3-endoxilanasa, 4-β-xilosidasa, 5
Figura 4.1. Diagrama esquemático del proceso de pretratamiento de la biomasa lignocelulósica
Figura 4.2. Esquema general del proceso de producción de alcohol carburante a partir de materiales lignocelulósicos por HFS
Figura 4.3. Posibilidades de tratamiento y aprovechamiento de las vinazas generadas durante la producción de alcohol carburante. PUC - proteína unicelular
Figura 5.1. Algunas configuraciones propuestas para la producción de etanol a partir de biomasa. (a) Proceso basado en la utilización de bacterias entéricas (L.O. Ingram et al., 1999). (b) Proceso modelo del NREL (Wooley, Ruth, Sheehan, et al., 1999). (c).
Figura 5.2. Algunas configuraciones propuestas para la producción de etanol a partir de biomasa. (a) Proceso propuesto en (Reith et al., 2002). (b) Proceso Delhi de IIT (Ghosh &
Ghose, 2003). Principales componentes de las corrientes: C, celulosa
L, lign
Figura 5.3. Posibilidades para la integración de procesos de reacción-reacción en la producción de alcohol carburante a partir de almidón. SFS - sacarificación y fermentación simultáneas
SPLFS - sacarificación, propagación de levaduras y fermentación sim
Figura 5.4. Posibilidades para la integración de procesos de reacción-reacción en la producción de alcohol carburante a partir de biomasa lignocelulósica. CF - co-fermentación
SFS - sacarificación y fermentación simultáneas
SCFS - sacarificación y co-fe
Figura 5.5. Esquema conceptual del bioprocesamiento consolidado para la conversión de biomasa lignocelulósica en etanol. A. Estrategia celulolítica nativa. B. Estrategia celulolítica recombinante. HC - hemicelulosa
C - celulosa
L - lignina. Las rutas de
Figura 7.1. Vista general del biorreactor en estado sólido de lecho fijo con convección natural y aireación forzada para producir biosustancias a escala piloto diseñado y desarrollado en la Universidad de Caldas (Colombia)
Tabla 1.1. Biotecnologías de colores
Tabla 2.1. Requerimientos de minerales y vitaminas esenciales para el desarrollo fúngico
Tabla 2.2. Trabajos de investigación y revisiones sobre hongos en general hechos en Colombia
Tabla 2.3. Clasificación de los principales materiales con alto contenido de biomasa lignocelulósica.
Tabla 2.4. Composición porcentual (en base seca) de varios materiales lignocelulósicos
Tabla 2.5. Principales materiales orgánicos naturales disponibles en Colombia.
Tabla 3.1. Comparación de las actividades enzimáticas celulolíticas de hongos sobre diversos sustratos
Tabla 3.2. Máximas actividades enzimáticas celulolíticas de los hongos Tramtes trogii y Grfola frondosa sobre sustratos sintéticos para dos procesos de fermentación en estado sólido
Tabla 3.3. Principales enzimas ligninolíticas de hongos de pudrición blanca
Tabla 4.1. Reducción de emisiones contaminantes en dos diferentes mezclas de etanol-gasolina
Tabla 4.2. Programas para la utilización de alcohol carburante en varios países
Tabla 4.3. Producción mundial de alcohol carburante en 2018 (en mill de litros)
Tabla 4.4. Indicadores de algunos procesos para la producción de etanol a partir de melazas de caña de azúcar empleando Saccharomyces cerevisiae
Tabla 4.5. Principales características de las vinazas generadas en varios procesos de producción de etanol
Tabla 6.1. Comparación de rendimientos de producción de aceite por hectárea entre microalgas y cultivos convencionales
Tabla 6.2. Métodos de disrupción celular
Tabla 6.3. Resumen del método de disrupción celular experimental y su consumo de energía
Tabla 7.1. Formulaciones de medios de cultivo (Sánchez y Montoya, 2013), (sustratos) para la producción de cuerpos fructíferos de Ganoderma lucidum en la Planta de Bioprocesos y Agroindustria de la Universidad de Caldas (en porcentaje en base seca)
CAPÍTULO 1
Introducción a los bioprocesos
Biotecnología
Bioprocesos
Agroindustria
Residuos agroindustriales
Motivación
CAPÍTULO 2
Fundamentos de los hongos y su cultivo
Generalidades de los hongos
Biología de los hongos
Crecimiento y desarrollo de los hongos
Cultivo de macromicetos
Materias primas para el cultivo de hongos macromicetos de pudrición blanca
CAPÍTULO 3
Enzimas de los hongos de pudrición blanca.
Enzimas lignocelulolíticas
Enzimas Celulolíticas
Endoglucanasas
Exoglucanasas
β-glucosidasas
Enzimas xilanolíticas
Enzimas ligninolíticas
Otras enzimas producidas por hongos de pudrición blanca
Proteasas
Pectinasas
Lipasas y esterasa
CAPÍTULO 4
Producción biotecnológica de alcohol carburante
Bioetanol como alcohol carburante
Ventajas del etanol como aditivo de la gasolina
Desventajas del etanol como aditivo de la gasolina
Producción de alcohol carburante
Microorganismos productores de etanol
Etanol a partir de materiales ricos en sacarosa
Etanol a partir de almidón
Etanol a partir de biomasa lignocelulósica
Obtención de etanol anhidro
Tratamiento de efluentes
CAPÍTULO 5
Ingeniería de procesos de producción de bioetanol y oportunidades de integración
Introducción
Evaluación de materias primas
Materiales ricos en sacarosa
Materiales amiláceos
Materiales lignocelulósicos
Esquemas tecnológicos para la producción de etanol a partir de biomasa
Análisis de procesos de obtención de etanol
Modelamiento y simulación
Dinámica de la fermentación alcohólica
Cogeneración y co-productos
Conversión térmica de la biomasa
Co-productos actuales y potenciales
Integración reacción-reacción
Integración reacción-separación
Integración separación-separación
Integración energética
cAPÍTULO 6
Tecnología de las microalgas
Introducción
Biología de las algas
Producción de microalgas
Metabolismos de las microalgas
Efecto de la luz sobre el cultivo de microalgas
Tipos de cultivos de las microalgas
Cultivos cerrados y abiertos para la producción de microalgas
Biorreactores para la producción de microalgas
Fotobioreactores
Producción de aceite a partir de microalgas
Métodos de extracción de aceite de las microalgas.
Otras aplicaciones de las microalgas
CAPÍTULO 7
Principales tendencias de la investigación en biotecnología agroindustrial
Introducción
Tendencias de investigación en el cultivo de hongos macromicetos
Directrices de investigación sobre las enzimas lignocelulolíticas de hongos de pudrición blanca
Retos y tendencias de investigación en la producción de alcohol carburante
Integración de procesos para la producción de bioetanol
Tendencias de investigación en tecnología de microalgas
Referencias.