Producción, escalado y recuperación de soforolípidos mediante fermentación en estado sólido con la cepa Starmerella bombicola
El present treball representa la continuació a la línia de recerca per a la producció de soforolípids (SLs) per fermentació en estat sòlid (FES) que va ser inciada en nuna tesi aneterior. Els SLs són un tipus de surfactant biològic produït per microorganismes i representa una gran alternativa per a...
| Autor: | |
|---|---|
| Formato: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | España |
| Recursos: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:241499 |
| Acesso em linha: | https://ddd.uab.cat/record/241499 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | Fermentació en estat sòlid Biosurfactant Escalat Fermentación en estado sólido Solid-state fermentation Biosurfactante Escalado Scale up Ciències Experimentals |
| Resumo: | El present treball representa la continuació a la línia de recerca per a la producció de soforolípids (SLs) per fermentació en estat sòlid (FES) que va ser inciada en nuna tesi aneterior. Els SLs són un tipus de surfactant biològic produït per microorganismes i representa una gran alternativa per a la substitució dels surfactants químics, els quals presenten una gran demanda. Els estudis es van realitzar per FES utilitzant com a substrats residus agroindustrials (residu de winterització de l'oli de gira-sol i melassa de remolatxa sucrera) i el llevat Starmerella bombicola. La primera etapa de la investigació va consistir en l'avaluació de 9 materials de diferent naturalesa (biològics i inerts) per a ser utilitzats com a suports per a la producció d'SLs per FES a una escala de 0.5 L. Els materials biològics (lignocel·lulòsics) van presentar millors resultats en comparació als materials inerts. La palla de blat (PT) va resultar ser el suport amb la major producció de SLs (0.20 gSL g-1MS), el qual va ser seleccionat per a la segona etapa relacionada a l'avaluació de la producció de SLs a escales més grans. Així mateix, es va comprovar que és possible produir SLs utilitzant altres residus anàlegs el residu de winterització, però, cal tenir en compte el contingut d'impureses dels mateixos i el procés de recuperació del compost per evitar les interferències d'aquestes mateixes en la qualitat final del producte. L'avaluació de l'escalat de la producció de SLs es va dur a terme en dos reactors de diferent grandària (22 i 100 L), on es va estudiar l'efecte de la temperatura durant el procés i la producció de SLs. Es va observar que mitjançant una temperatura ambient controlada i la implementació d'estratègies de ventilació la temperatura pot ser controlada. Així mateix, es va implementar un procés de diferents cicles d'esterilització que va permetre la reducció del creixement d'altres microorganismes dins el reactor, els quals podrien interferir en el procés metabòlic del llevat per produir SLs. Els resultats van demostrar que el llevat té la capacitat de produir SLs tot i que es modifiquin les seves condicions òptimes de temperatura. Finalment, com a part d'una estada de recerca que es va realitzar a l'Institut Tecnològic d'Estudis Superiors de Monterrey (ITESM) a Monterrey, Nuevo León, Mèxic, es van avaluar dos diferents tecnologies per a l'extracció i recuperació de SLs com a alternativa per a la substitució al mètode convencional amb acetat d'etil. Es van estudiar els sistemes de dues fases aquoses (ATPs) i l'extracció amb fluids supercrítics (FSC). L'extracció amb ATPs va permetre incrementar el rendiment de SLs de 0.20 a 0.34 gSL g-1MS mentre que amb FSC el rendiment va ser de 0.13 gSL g-1MS. Els resultats demostren que hi ha alternatives amigables amb el medi ambient i amb potencial per extreure SLs produïts a partir del procés de FES. Aquesta tesi representa un camí per explorar a més detall altres estratègies per a la producció, recuperació i purificació de SLs mitjançant FES i continuar amb la línia d'investigació que es va iniciar en el Grup de Recerca en Compostatge (GICOM) del Departament d'Enginyeria Química, Biològica i Ambiental de la Universitat Autònoma de Barcelona. |
|---|