Sophorolipids production by solid-state fermentation: from lab-scale to pilot plant
En aquest treball es proposa una tecnologia alternativa per a la producció de soforolípids (SLs), un tipus de biosurfactant, presentats com a alternativa als surfactants produïts químicament degut a la seva major eficiència i millor perfil mediambiental. En aquest treball s'han dut a terme dues...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/458652 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/458652 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Fermentació en estat sòlid Fermentación en estado sólido Solid-state fermentation Biosurfactant Biosurfactante Residu Residuo Waste Tecnologies 54 |
| Sumario: | En aquest treball es proposa una tecnologia alternativa per a la producció de soforolípids (SLs), un tipus de biosurfactant, presentats com a alternativa als surfactants produïts químicament degut a la seva major eficiència i millor perfil mediambiental. En aquest treball s'han dut a terme dues estratègies per a millorar la relació de cost-eficiència dels SLs respecte als surfactants produïts químicament, que és el que determina la seva viabilitat econòmica. Ambdues estratègies estan basades en la producció de SLs mitjançant la fermentació en estat sòlid. La primera estratègia va consistir en el ús d’un residu de winterització (RW) amb l'objectiu de disminuir el preu dels substrats i, per tant, el cost final de producció dels SLs. Es va utilitzar melassa de sucre com a co-substrat i palla de blat com a suport inert. El procés va ser optimitzat en base al rati de substrats, la velocitat d’aeració i a la mida de l’inòcul a escala de 100-g, obtenint-se un rendiment de 0.261 g per g de substrat al dia 10. El procés optimitzat, va ser escalat satisfactòriament a un bioreactor de llit fix de 40-L, però posteriorment, es van observar problemes associats amb l'eliminació de calor durant l'escalat a un bioreactor de 100-L amb barreja intermitent. L'estructura química i les propietats interfacials de la barreja natural del SLs produït a partir del RW es va estudiar durant una estança al Rensselaer Polytechnic Institute (NY, USA). La segona estratègia consistí en l'ús de àcid esteàric (C18:0) per a l'obtenció de SLs amb una estructura específica que millori les propietats fisicoquímiques de la barreja natural de SLs i, per tant, la seva eficiència. Es va utilitzar melassa de sucre com a co-substrat i escuma de poliuretà com a suport inert. L'efecte de la densitat de l'escuma de poliuretà i la capacitat de retenció hídrica van ser avaluades i el procés va ser optimitzat en base al rati de substrats e inòcul, obtenint-se un rendiment final de 0.211 g de SLs per g de substrat. Els SLs produïts contenien elevades quantitats de SLs C18:0. Es van observar correlacions significatives entre el rendiment de SLs i l’oxigen consumit (COA). Això suggereix que el COA pot ser utilitzat com a mesura indirecta de la producció de SLs per a la monitorització en línea de processos de FES. Aquesta tesi representa el començament d'una nova línia d'investigació centrada en la producció de SLs per FES en el Grup de Investigació en Compostatge (GICOM) del Departament d’Enginyeria Química, Biològica i Ambiental de la Universitat Autònoma de Barcelona. |
|---|