Abstracto

Biotecnología-2013: Diseño de experimentos (DOE) de Taguchi para fermentaciones, pretratamientos y estudios de inhibidores - Sreenivas Rao Ravella - Universidad de Aberystwyth

Sreenivas Rao Ravella, David Bryant, Mamatha Potu y Joe Gallagher Aberystwyth 

Una biorrefinería es una instalación que integra estrategias de conversión de biomasa y un dispositivo para suministrar combustibles, sustancias químicas, productos de entrega de tarifas, alimentos, materiales y energía a partir de biomasa. La plataforma de biorrefinería BEACON es un proyecto de investigación líder en innovación enfocado en trabajar con empresas para desarrollar nuevos productos, enfoques y metodologías que puedan generar innovación y un impacto comercial. El procesamiento y la conversión de biomasa vegetal ofrece una variedad de oportunidades para la optimización. Las tendencias en la tecnología de conversión pueden ser parte de la misión, por ejemplo, el desarrollo de nuevas técnicas de pretratamiento para la conversión directa de biomasa vegetal. En la actualidad, existe la necesidad de estrategias más eficientes y sólidas que puedan convertir más biomasa con menos inhibidores. El progreso en esas áreas permitirá una conversión/fermentación eficiente de sustratos de origen vegetal en productos de mayor valor. Actualmente estamos optimizando la tecnología de pretratamiento utilizando el diseño de experimentos basado en Taguchi para cáscaras de avena a escala piloto. Se utiliza un diseño de experimentos (DOE) basado en Taguchi para realizar experimentos con el fin de investigar el proceso de pretratamiento y optimizar las condiciones de pretratamiento. Se realizó el análisis de varianza (ANOVA) para determinar el nivel de calidad y comprender la naturaleza y las consecuencias interactivas de cada elemento en el pretratamiento. Se utilizaron pretratamientos basados ??en una explosión de vapor de dos pasos combinada con una separación intermedia para reducir el contenido de inhibidores. Esta explosión de vapor de dos pasos reduce el contenido de inhibidores, promueve la fermentación de la lignocelulosa y simplifica el proceso además de los pasos de desintoxicación. Cumpla con la capacidad práctica del DOE con un método eficaz de dieciséis pasos para utilizar el método Taguchi. Durante la última década, el diseño de experimentos (DOE) ha experimentado avances notables gracias al trabajo del gurú de la gestión japonés Genechi Taguchi. Sin embargo, hasta ahora, los libros sobre el método Taguchi estaban impregnados de teoría y análisis estadístico complejo. Ahora, este trabajo pionero traduce el método Taguchi en un sistema de dieciséis pasos fácil de implementar. Basado en la exitosa trayectoria educativa de Taguchi de Ranjit Roy, este paquete de libro electrónico/CD-ROM ilustrado drásticamente ofrece a los lectores el conocimiento y las capacidades vitales para reconocer y observar el enfoque de Taguchi para proyectos de ingeniería, desde el concepto y los programas hasta el análisis práctico de los registros. Es adecuado para gerentes y técnicos sin un título universitario en ingeniería o antecedentes estadísticos, y su propio ritmo de lectura, con ejercicios cubiertos en cada capítulo, ayuda a los lectores a comenzar a usar los equipos de Taguchi DOE lo más rápido posible. Las características únicas incluyen: 

* Un CD-ROM adjunto del software Qualitek-four, que realiza cálculos y realiza todos los experimentos de instancia descritos en el libro electrónico. 

* hassle-solving physical games applicable to real engineering situations, with answers protected at the give up of the text 

* coverage of two-, three-, and four-level elements, analysis of variance, sturdy designs, mixture designs, and extra 

 Engineers and technical personnel running in manner and product design-in addition to other experts interested in the Taguchi technique-will find this ebook/CD-ROM a relatively crucial and useful asset for making the most of DOE of their paintings. 

because the closure of several Kraft pulp turbines in the beyond decade in Canada, efforts to reposition the world has resulted in a revision of the enterprise version of presently running generators via reworking them into incorporated forest Biorefineries (IFBRs) [1]. An IFBR commonly entails the diversification of the product portfolio of a mill by using integrating new methods for sustainable products, along with biochemicals, bioenergy, biofuels, or biomaterials. different advantages of a biorefinery included into a Kraft dissolving pulping mill encompass: (i) the existing infrastructure on web site can lessen the investment fees for the biorefinery; (ii) skilled manpower with enjoy in biomass dealing with and processing is to be had on web page; (iii) the heating and cooling application requirements may be provided (partially or completely) by way of the mill. five Kraft pulp mills in Canada had been converted from paper grade to dissolving grade pulp methods in the past. In 2014, three different mills had been under conversion, because of an increase inside the price and global call for for dissolving grade pulp, which may be used for the manufacture of textile fibers [2]. Dissolving Kraft pulp turbines are appropriate receptors of a sugar platform biorefinery, due to the fact the prehydrolysis of the wood chips to do away with the hemicellulose fraction is finished prior to cooking, therefore making hemicellulosic sugars to be had for new merchandise. currently, the hemicelluloses are usually combusted to produce power inside the chemical restoration cycle of the pulping method. several strategies exist for the prehydrolysis of timber chips. the use of warm water is nice, due to the fact it's far a mature, fee-efficient method, and does no longer require using chemicals. moreover, the hemicellulose sugars can be without problems extracted and recovered. The ensuing stream is dilute and consists of a mixture of pentose and hexose sugars with less than 4% w/v general sugar [3], and small portions of organic acids and phenolics. Valorization of this flow through a biochemical pathway to provide biofuels, such as ethanol and butanol, or a chemical pathway for bioproducts, consisting of furfural or xylitol, is feasible. In generators with a hardwood feedstock, it's miles effective to supply a platform bio-product, inclusive of furfural, because the pentoses, which make up the best proportion of the prehydrolysate movement, are more difficult to ferment into biofuels than hexoses. additionally, the manufacturing fee of biofuels from this sort of flow is higher than from opportunity feedstock, like sugar cane or corn [4]. Furfural is a platform chemical, that could update several industrial natural compounds which can be currently made from crude oil. 

Biography 

Sreenivas Rao Ravella completó su doctorado en microbiología en la Universidad de Osmania y sus estudios posdoctorales en el Centro de Biología Celular y Molecular (CCMB) de Hyderabad (India). Es un científico sénior en fermentación en el Instituto de Ciencias Rurales Biológicas y Ambientales (IBERS), una organización de investigación de primer nivel en el Reino Unido. Ha publicado más de 40 artículos en revistas de prestigio y ha trabajado como revisor de varias revistas científicas. 

rsr@aber.ac.uk