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Valorización de tallos de quinua en un contexto de biorrefinería: Producción de xilooligosacáridos (XOS), azucares fermentables y carbón activado
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Fecha
2025-05-30
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Editor
Universidad Católica de Santa María
Resumen
La Quinua (Chenopodium quinoa) es ampliamente cultivada en la región andina,
principalmente en Perú y Bolivia. En los últimos años el cultivo de la quinua presentó
un incremento significativo anual, que conlleva a un incremento en la generación de
residuos, entre estos residuos se encuentra el tallo de naturaleza lignocelulósica rico en
glucano, xilano y lignina, lo hace un material interesante para la valorización de
residuos y producción de productos biotecnológicos. El objetivo fue valorizar los tallos
de la variedad “Blanca de Juli” a través de un proceso hidrotérmico para la obtención
de XOS de la fracción de xilano, hidrólisis enzimática para obtención de azúcar de la
fracción glucano y obtención de un carbón activado para remoción de compuestos
fenólicos. Los tallos presentaron una composición de 30.2% de glucano, 13.7% de
xilano y 21.9% de lignina, y tras someterlos a proceso hidrotérmicos con adición de
ácido cítrico (TH-AC) se obtuvieron 20.6 mg de xilosa/g y 16.3 mg de XOS/g en sus
mejores condiciones (15.63 mg AC/g de material, 180°C, 30 min), mientras que con la
fracción sólida recuperada posterior al proceso TH-AC se produjeron por hidrólisis
enzimática, 43.5 g de glucosa/100 g y 10.8 g de celobiosa/100 g de material.
Posteriormente, en el proceso hidrotérmico se empleó un diseño Box-Behnken para
optimizar variables como el tiempo de tratamiento, la relación sólido-líquido y la
concentración de ácido cítrico. Los resultados mostraron que en condiciones óptimas
(180 °C durante 20 minutos, relación sólido-líquido del 7,1 % y ácido cítrico del 2 %),
se obtuvieron 41,74 g de glucosa/100 g de material, logrando una eliminación de
compuestos fenólicos totales del 87,62 % y una recuperación de XOS totales del 62 %
con una pureza del 47 % después de la filtración por membrana de ultrafiltración y
nanofiltración. Estos hallazgos resaltan el potencial de valorizar los tallos de quinua
para aplicaciones de biorrefinería.
Descripción
Palabras clave
Xilooligosacáridos, Hidrólisis enzimática, Remoción de fenólicos