Los principales sustratos empleados en la producción de Hidrógeno son los siguientes:
Glucosa:
La glucosa es un monosacárido con fórmula molecular C6H12O6, la misma que la fructosa pero con diferente posición relativa de los grupos -OH y O=. Es una hexosa, es decir, que contiene 6 átomos de carbono, y es una aldosa, esto es, el grupo carbonilo está en el extremo de la molécula. Es una forma de azúcar que se encuentra libre en las frutas y en la miel. Su rendimiento energético es de 3,75 kilocalorías por cada gramo en condiciones estándar.
Xilosa:
La xilosa también llamada azúcar de madera es una aldopentosa, es decir, un monosacárido que contiene cinco átomos de carbono y un grupo carbonilo en el extremo de la molecula.
Tiene forma de pirano (hexágono) y se encuentra ampliamente distribuida en distintas materias vegetales: madera, paja, etc. También se puede encontrar en los tejidos conectores como en el páncreas o el hígado.
Almidón:
El almidón es un polisacárido de reserva alimenticia predominante en las plantas, constituido por amilasa y amilopectina. Proporciona el 70-80% de las calorías consumidas por los humanos de todo el mundo. Tanto el almidón como los productos de la hidrólisis del almidón constituyen la mayor parte de los carbohidratos digestibles de la dieta habitual. Del mismo modo, la cantidad de almidón utilizado en la preparación de productos alimenticios, sin contar el que se encuentra presente en las harinas usadas para hacer pan y otros productos de panaderia. Los almidones comerciales se obtienen de las semillas de cereales, particularmente de maíz (Zea mays), trigo (Triticum spp.), varios tipos de arroz (Oryza sativa), y de algunas raíces y tubérculos, particularmente de patata (Solanum tuberosum), batata (Ipomoea batatas) y mandioca (Manihot esculenta).
Sacarosa:
La sacarosa o azúcar de mesa (azúcar común) es un disacárido de glucosa y fructosa. Se sintetiza en plantas, pero no en animales superiores. Su nombre químico es: beta-D-fructofuranosil-(2->1)-alfa-D-glucopiranósido. Su fórmula química es:(C12H22O11). Contiene 2 átomos de carbono anomérico libre, puesto que los carbonos anoméricos de sus dos unidades monosacáridos constituyentes se hallan unidos entre sí, covalentemente mediante un enlace O-glucosídico. Por esta razón, la sacarosa no es un azúcar reductor y tampoco posee un extremo reductor. Es un disacárido que no tiene poder reductor sobre el reactivo de Fehling y el reactivo de Tollens.
Lactosa:
La lactosa es un disacárido formado por la unión de una molécula de glucosa y otra de galactosa. Concretamente intervienen una β-galactopiranosa y una β-glucopiranosa unidas por los carbonos 1 y 4 respectivamente. Al formarse el enlace entre los dos monosacáridos se desprende una molécula de agua. Además, este compuesto posee el hidroxilo hemiacetálico, por lo que da la reacción de Benedict, es decir es reductor.
Glicerol:
El 1,2,3 propanotriol, glicerol o glicerina (C3H8O3) es un alcohol con tres grupos hidroxilos (–OH). El propanotriol es uno de los principales productos de la degradación digestiva de los lípidos, paso previo para el ciclo de Krebs y también aparece como un producto intermedio de la fermentación alcohólica. Además junto con los ácidos grasos, es uno de los componentes de lípidos como los triglicéridos y los fosfolípidos. Se presenta en forma de líquido a una temperatura ambiental de 25 ° C y es higroscópico e inodoro. Posee un coeficiente de viscosidad alto y tiene un sabor dulce como otros polialcoholes.
En la siguiente tabla se presentan los sustratos dependiendo del microorganismo empleado
