Obtención de polihidroxialcanoatos a partir del suero lácteo por cultivos microbianos mixtos
Sinopsis
Resumen y objetivos
El suero lácteo es un subproducto generado en la industria de fabricación de quesos. Normalmente al suero se le separa la grasa y, en muchas industrias también la proteína quedando un suero cuya composición es mayoritariamente lactosa (hasta un 85 %). Más del 50 % del suero lácteo generado en la producción de queso no es convenientemente tratado, lo que supone un grave problema dada la gran cantidad de materia orgánica sin degradar que terminan contaminando el medio ambiente. La valorización del suero lácteo tiene como finalidad su recuperación para la obtención de subproductos que tengan gran valor en el mercado. Una interesante y prometedora alternativa para su utilización como substrato para la producción de polihidroxialkanoatos (PHA). En las últimas décadas, han surgido un gran interés en el desarrollo de nuevas tecnologías para la obtención de bioplásticos que puedan reemplazar a los plásticos convencionales. Estos generan problemas en el medioambiente debido a su acumulación y a su muy baja biodegradación.
Los polihidroxialcanoatos han atraído una atención considerable últimamente dado que se pueden obtener a partir de residuos industriales, además tienen propiedades similares a algunos plásticos de origen petroquímico. Los PHA son biopolímeros producidos sintetizados por lo microrganismo como reserva de energía para poder en procesos metabólicos. Actualmente para la producción de PHA a escala industrial se utilizan tecnologías basadas en cultivos puros, los cuales requieren de procesos de producción complejos y costosos. Actualmente nuevas alternativas se han desarrollados que se basan en el empleo de cultivos microbianos mixtos para reducir los costes de producción, debido a que no requieren para su producción procesos de esterilización.
El proceso de obtención de PHA empleando cultivo microbianos mixtos todavía requiere de un mayor estudio y optimización para poder obtener una acumulación de PHA en los microorganismos y también para obtener productividades más altas y productividad además de mejorar los procesos actuales que utilizan cultivos puros microbianos.
En este libro se plantea un proceso de obtención de PHA en tres fases a escala de laboratorio, utilizando cultivos microbianos mixtos y suero lácteo como fuente de sustrato.
En la primera fase se llevará a cabo la fermentación acidogénica para producir ácidos grasos volátiles. En una segunda fase se realiza la selección de microorganismos con capacidad de acumulación de PHA y finalmente en la tercera fase se determina la capacidad máxima de los microorganismos de acumulación de PHA.
En el primer capítulo se hace una revisión bibliográfica de los estudios realizados hasta la actualidad sobre la obtención de PHA y el empleo del suero lácteo como materia prima.
El segundo capítulo, se describe los materiales y métodos utilizados en la realización de los experimentos.
El tercer capítulo, se estudia la fermentación del suero lácteo para obtener ácidos grasos volátiles, empleando dos tipos de reactores un reactor de flujo ascendente de lechos de lodos (UASB) y un reactor secuencial discontinuo (SBR). variando las velocidades de carga orgánica estableciendo diferencias entre los dos reactores en su máxima acidificación y perfile de ácidos obtenidos en cada reactor.
En el cuarto capítulo se estudia en un reactor SBR la influencia del pH, tiempo de retención de sólidos (TRS), y velocidad de carga orgánica sobre la distribución de ácidos grasos volátiles obtenidos y sobre el grado de acidificación.
En el quinto capítulo, se estudió la variación del perfil de ácidos obtenidos en la fermentación acidogénica en la distribución de copolímero formado P(PHB/PHV) en la etapa de acumulación de PHA.
Finalmente, en una última sección se destaca las conclusiones más importantes de este trabajo.
