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Autor/a
Agüera del Baño, David
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Abstract
El polihidroxibutirato (PHB) es un polímero biodegradable y de base biológica que representa una excelente alternativa a los plásticos petroquímicos. Este bioplástico es almacenado intracelularmente por algunas bacterias como respuesta al estrés fisiológico. Uno de los principales inconvenientes de las aplicaciones PHB generalizadas en el mercado son los costes de producción más elevados en comparación con los plásticos convencionales. Se espera que el uso de materiales de desecho industriales como sustrato de fermentación reduzca el costo total de producción de PHB y lo haga económicamente competitivo.
Esta tesis de maestría se ha realizado en el marco del proyecto NewPack, que tiene como objetivo producir materiales de embalaje de plástico sostenibles y biodegradables a partir de productos agroalimentarios.
desechos. Este proceso de conversión consta de tres pasos: pretratamiento de biomasa, fermentación y procesamiento posterior. El alcance de esta tesis es la optimización y ampliación de los dos pasos iniciales del proceso. Los desechos de cáscara de papa se estudiaron como una posible materia prima debido a su amplia disponibilidad.
El método de procesamiento del pretratamiento de la cáscara de papa se optimizó a escala de laboratorio y dio como resultado un jarabe de glucosa con niveles de pureza del 94% (g glucosa / g MS). Este proceso se amplió para producir una solución de azúcar de 2020 kg con concentraciones de glucosa y ácido láctico de 316 g / L y 88 g / L, respectivamente. Se evaluaron diferentes membranas de nanofiltración para separar el lactato y la glucosa a escala de laboratorio y el mejor resultado fue una recuperación de glucosa del 94% y una eliminación de ácido láctico del 41%.
Dado que el pretratamiento está todavía en desarrollo, todos los cultivos de P. sacchari 17165 alimentados por lotes se realizaron con glucosa refinada. Se utilizó un sistema de alimentación por pulsos y se limitó el fosfato para mejorar la acumulación de PHB. La mayor productividad en fermentaciones de 10 L fue de 1.07 g PHB / L · h, con una acumulación máxima de polímero del 63% (g PHB / g celda). Estos resultados mejoraron en la fermentación de 1500 L, que presentó una productividad volumétrica de 1,23 g PHB / L · hy un contenido de células PHB del 74% (g PHB / g célula). Finalmente, se demostró que una concentración de ácido láctico alrededor de 3 g / L afecta negativamente el crecimiento bacteriano y el PHB acumulado dentro de las células.
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