Producció, escalat i recuperació de soforolípids mitjançant fermentació en estat sòlid amb la soca starmerella bombicola
- Autores: Alejandra Rodríguez Gutiérrez
- Directores de la Tesis: Xavier Font i Segura (dir. tes.), Teresa Gea Leiva (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2020
- Idioma: catalán
- ISBN: 9788449098192
- Tribunal Calificador de la Tesis: María Eugenia Suárez Ojeda (presid.), Juan Carlos Contreras Esquivel (secret.), Daniel Alberto Jacobo Velázquez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencia y Tecnología Ambientales por la Universidad Autónoma de Barcelona
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
El presente trabajo representa la continuación a la línea de investigación iniciada en una tesis anterior, para la producción de soforolípidos (SLs) por fermentación en estado sólido (FES). Los SLs son un tipo de surfactante biológico producido por microorganismos y representa una gran alternativa para la sustitución de los surfactantes químicos, los cuales presentan una gran demanda. Los estudios se realizaron por FES utilizando como sustratos residuos agroindustriales (residuo de winterización del aceite de girasol y melaza de remolacha azucarera), y su fermentación por una cepa de la levadura Starmerella bombicola.
La primera etapa de esta investigación consistió en la evaluación de 9 materiales de diferente naturaleza (biológicos e inertes) para ser utilizados como soportes para la producción de SLs por FES a una escala de 0.5 L. Los materiales biológicos (lignocelulósicos) presentaron mejores resultados en comparación a los materiales inertes. La paja de trigo (PT) resultó ser el soporte con la mayor producción de SLs (0.20 gSL g-1MS), el cual fue seleccionado para la segunda etapa relacionada a la evaluación de la producción de SLs a escalas mayores. Así mismo, se comprobó que es posible producir SLs utilizando otros residuos análogos al residuo de winterización, sin embargo, es necesario tomar en cuenta el contenido de impurezas de los mismos y el proceso de recuperación del compuesto para evitar las interferencias de estas mismas en la calidad final del producto.
El escalamiento de la producción de SLs se llevó a cabo en dos reactores de diferente tamaño (22 y 100 L), en donde se estudió el efecto de la temperatura durante el proceso y la producción de SLs. Se observó que mediante una temperatura ambiente controlada y la implementación de estrategias de aireación la temperatura puede ser controlada. Así mismo, se implementó un proceso de diferentes ciclos de esterilización que permitió disminuir el crecimiento de otros microorganismos dentro del reactor, los cuales podrían interferir en el proceso metabólico de la levadura para producir SLs. Los resultados demostraron la levadura tiene la capacidad de producir SLs a pesar de que se modifiquen sus condiciones óptimas de temperatura.
Finalmente, como parte de una estancia de investigación que se realizó en el Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM) en Monterrey, Nuevo León México se evaluaron dos diferentes tecnologías para la extracción y recuperación de SLs como alternativa para la sustitución al método convencional con acetato de etilo, se estudiaron los sistemas de dos fases acuosas (ATPS) y la extracción con fluidos supercríticos (FSC). La extracción con ATPS permitió incrementar el rendimiento de SLs de 0.20 a 0.34 gSL g-1MS, mientras que con FSC el rendimiento fue de 0.13 gSL g-1MS. Los resultados demuestran que existen alternativas amigables con el medio ambiente y con potencial para extraer SLs producidos a partir del proceso de FES.
Esta tesis representa un camino para explorar a mayor detalle otras estrategias para la producción, recuperación y purificación de SLs mediante FES y continuar con la línea de investigación que se inició en el Grupo de Investigación en Compostaje (GICOM) del Departamento de Ingeniería Química, Biológica y Ambiental de la Universitat Autònoma de Barcelona.
