Selección de una metodología para la extracción selectiva de metabolitos con potencial de valor a partir de biomasa de microalgas - Sanguino Barajas, Paola Andrea (Universidad Industrial de Santander, 2016)
Las dificultades en la obtención de biocombustibles y productos de alto valor a partir de microalgas, promueven el estudio de métodos eficientes y económicamente viables para la recuperación de los metabolitos. Dado este escenario, la presente investigación se fundamentó en la evaluación de métodos experimentales para la obtención de carbohidratos, proteínas y lípidos, mediante el estudio de las variables: concentración de solvente, temperatura del proceso, relación (biomasa/ solvente) y contenido de humedad de la biomasa, teniendo en cuenta el efecto de la floculación, sobre el porcentaje de recuperación de los metabolitos. El estudio demostró que al utilizar biomasa sin pre-tratamiento térmico, con un contenido de humedad promedio de 73%, es posible recuperar 41,96% de los carbohidratos de C. vulgaris, mediante hidrólisis ácida (HCl 0,5M). El tratamiento alcalino (NaOH 3,67M, a 55 °C) evaluado, permitió recuperar el 71% de las proteínas y 49,77% de carbohidratos, a partir de C. vulgaris con un contenido de humedad promedio de (71%). Lo que representa una disminución del consumo energético de hasta 1,6 kilovatios por hora, a nivel de laboratorio. Los resultados indicaron que utilizando 290,33 mg de biomasa y 5 ml de hexano a 42,5°C, es posible recuperar 18,22% de los lípidos en C. vulgaris, con un contenido de humedad de 74%. En el caso de Nannochloropsis Sp, al utilizar una relación (biomasa/hexano) de 64,40g/L a 60°C se recuperó el 42,19% del contenido de lípidos. Mediante la mezcla de metanol:cloroformo:agua (106:851:43 ml) y una relación (biomasa/solvente) de 5g/L, se recuperó 97% del extracto lipídico, a partir de C. vulgaris con un contenido de humedad de 71%. Finalmente, el estudio señaló al utilizar biomasa de microalgas (C. vulgaris y Nannochloropsis Sp) deshidratada a 105°C por 17 horas, el floculante disminuye el porcentaje de recuperación de carbohidratos, proteínas y lípidos.
Microalgae, Extraction, Carbohydrates, Proteins, Lipids, Moisture, Temperature, Solvent, Flocculation.
Keywords: Microalgas; Extracción; Carbohidratos; Proteínas; Lípidos; Humedad; Temperatura; Solvente; Floculación.; Difficulties in obtaining biofuels and high value products from microalgae proposes the study of efficient and economically viable methods for the recovery of metabolites. For that the present investigation was based on the evaluation of experimental methods to obtain carbohydrates; proteins and lipids; by studying the variables involved in these processes: solvent concentration; temperature; ratio (biomass / solvent) and moisture content. This estudy evaluated the effect of flocculation on the recovery (%) of metabolites. The study showed that using biomass without pre-heat treatment; with an average moisture content of 73%; it is possible to recover 41.96% of C. vulgaris carbohydrates by acid hydrolysis (0.5M HCl). The alkaline treatment (NaOH 3.67 M at 55 ° C) allowed to recover 71% of the proteins and 49.77% of carbohydrates; from C. vulgaris with an average moisture content of (71%). It means a reduction in energy consumption of up to 1.6 kilowatts/hour at the laboratory level. The results indicated that using 290.33 mg of biomass and 5 ml of hexane at 42.5 ° C; it is possible to recover 18.22% of the lipids in C. vulgaris; with a moisture content of 74%. In the case of Nannochloropsis Sp; when using a ratio (biomass / hexane) of 64.40g / L at 60 ° C; it was possible to recover 42.19% of the lipid content. By mixing methanol: chloroform: water (106: 851: 43 ml) and a ratio (biomass / solvent) of 5 g / L; it was possible to recover 97% of the lipid extract from C. vulgaris with a moisture content of 71%. Finally; the study indicated that using microalgae (C. vulgaris y Nannochloropsis Sp) dehydrated biomass at 105 ° C for 17 hours; the flocculant decreases the rate of recovery of carbohydrates; proteins and lipids.