|
Autor/a
Agüera del Baño, David
|
Abstract
El polihidroxibutirat (PHB) és un polímer biodegradable que representa un excel·lent alternativa als plàstics petroquímics. Alguns bacteris emmagatzemen aquest bioplàstic intracel·lularment, una resposta a l’estrès fisiològic. Un dels principals inconvenients del PHB generalitzat. Les aplicacions al mercat són els costos de producció més alts en comparació amb els plàstics convencionals. S’espera que l’ús de residus industrials com a substrat de fermentació redueixi el total del cost de producció de PHB que el fa competitiu econòmicament.
Aquest treball de fi de màster s’ha realitzat en el marc del projecte NewPack, que té com a objectiu produir materials d’embalatge de plàstic sostenibles i biodegradables a partir de l’agroalimentació residus. Aquest procés de conversió consta de tres passos: pretractament de la biomassa, fermentació i processament posterior. L’objectiu d’aquesta tesi és l’optimització i l’escalat de les dues passos inicials del procés. Els residus de pela de patata es van estudiar com a possible matèria primera a causa de la seva extensa extensió i disponibilitat.
El mètode de processament de pretractament de la pell de patata es va optimitzar a escala de laboratori i va conduir a un xarop de glucosa amb nivells de puresa del 94% (g glucosa / g DM). Aquest procés es va ampliar per produir una solució de sucre de 2020 kg amb concentracions de glucosa i àcid làctic de 316 g / L i 88 g / L, respectivament. Es van avaluar diferents membranes de nanofiltració per separar el lactat i la glucosa a escala de laboratori i el millor resultat va ser una recuperació del 94% de glucosa i una eliminació del 41% d’àcid làctic.
Com que el pretractament encara està en desenvolupament, tots els cultius de P. sacchari 17165 alimentats per lots es van realitzar amb glucosa raffinat. Es va utilitzar un sistema d’alimentació pulsada i fosfat limitat per millorar l'acumulació de PHB. La productivitat més alta en fermentacions de 10 L va ser de 1,07 g PHB / L · h, amb una acumulació màxima de polímers del 63% (g PHB / g de cèl·lula). Aquests resultats van ser millorat en la fermentació de 1500 L, que va presentar una productivitat volumètrica d’1,23 g PHB / L · h i un contingut de cèl·lula PHB del 74% (g de cèl·lula PHB / g). Finalment, una concentració d’àcid làctic es va demostrar que al voltant de 3 g / L afecta negativament el creixement bacterià i el PHB acumulat dins de les cel·les.
|
|
