Escudo de la República de Colombia
Sistema Nacional de Biliotecas - Repositorio Institucional Universidad Nacional de Colombia Biblioteca Digital - Repositorio Institucional UN Sistema Nacional de Bibliotecas UN

Análisis de la producción de Polihidroxibutirato usando lactosuero como materia prima

Alvarez Campuzano, Catalina (2015) Análisis de la producción de Polihidroxibutirato usando lactosuero como materia prima. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Manizales.

Texto completo

[img]
Vista previa
PDF - Versión Aceptada
Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial No Derivatives.

1MB

Resumen

Este proyecto presenta el análisis de la producción de polihidroxibutirato (PHB) usando como materias primas el glicerol, lactosa y lactosuero. El glicerol y el lactosuero son residuos del sector agroindustrial colombiano, que se obtienen como resultado de la producción del biodiesel y del queso, respectivamente. La lactosa es un sustrato puro que se separa del lactosuero y luego se somete a un proceso de purificación. Inicialmente se presentó la aplicación del glicerol, que permite el control de condiciones necesarias para la producción de PHB usando Bacillus megaterium como microorganismo acumulador del biopolímero, obteniéndose porcentajes de acumulación de PHB intracelular del 62%. Posteriormente, se estudió el uso de la lactosa, obteniéndose un porcentaje de acumulación del 76% donde se confirmó que para lograr los mejores rendimientos era necesario el control del pH y aireación. Al examinar los procesos de pre-tratamiento de lactosuero, se lograron porcentajes de remoción de las proteínas del 85% y 95 % usando el pre-tratamiento básico y por ultrafiltración. Al usar el lactosuero ultrafiltrado y condiciones de fermentación controladas se logró un porcentaje de acumulación de PHB de 70%, demostrando que es posible producir PHB a partir de un lactosuero de características ácidas. Al realizar el análisis económico se encontró que el costo de producción del PHB usando lactosuero ultrafiltrado es de 3USD/Kg. Se propusieron alternativas como el uso de la pasta de microalgas de Chlorella vulgaris para la producción de PHB, bioetanol y lípidos. El análisis económico presentó costos de producción de 8,8 USD/ kg de PHB, 8,45 USD/L de bioetanol y 10,83 USD/L de lípidos. El análisis de producción de PHB usando lactosuero como materia prima, se presenta como una opción posible, que requiere mejoras tecnológicas para hacerlo completamente competitivo en el mercado de los plásticos convencionales, Abstract : This work presents the analysis of the polyhydroxybutyrate (PHB) production using as raw materials glycerol, lactose and milk whey. Glycerol and whey are wastes from colombian agribusiness, obtained as a result of the production of biodiesel and cheese, respectively. Lactose is a pure sugar separated from whey and then purified. Initially, the use of glycerol was analyzed. This substrate allowing the control of conditions for the PHB production, obtaining percentages of intracellular PHB accumulation of 62% using Bacillus megaterium as the PHB producing microorganism. Subsequently, lactose was used as substrate and a PHB accumulation rate of 76% was obtained. Furthermore, it was observed that in order to achieve the best PHB accumulation performance it was necessary to control the pH and aeration. Total protein was removed from whey as a pre-treatment process with removal values of 85% and 95%, using the basic pre-treatment process (physical and chemical operations) and ultrafiltration, respectively. A PHB accumulation of 70% was achieved using the ultrafiltration pretreatment method and controlled conditions of fermentation thus demonstrating that the production of PHB from acid whey was possible. The production cost of PHB using ultrafiltrated whey was 3 USD/Kg. The Chlorella vulgaris cake was proposed as an alternative for the PHB, bioethanol and lipids production. The economic analysis showed production costs of $ 8.8 USD/kg for PHB, $ 8.45 USD/L for bioethanol and $ 10.83 USD/L for lipids from the microalgae cake cultured in milk whey. The PHB production analysis using whey as raw material appears as a possible option, which requires technology improvements to make it fully competitive in the market of conventional plastics

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Higuita Vasquez, Juan Carlos
Información adicional:Tesis de investigación presentada como requisito parcial para optar al título de: Magister en Ingeniería - Ingeniería Química. -- Línea de Investigación: Ingeniería de Procesos Químicos y Biotecnológicos
Palabras clave:Lactosuero, Polihidroxibutirato, Lactosa, Glicerol, Análisis tecno-económico, Milk whey, Polyhydroxybutyrate, Lactose, Glycerol, Techno-economic analysis
Temática:6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering
Unidad administrativa:Sede Manizales > Facultad de Ingeniería y Arquitectura > Departamento de Ingeniería Química
Código ID:48786
Enviado por : Magister Catalina Alvarez Campuzano
Enviado el día :12 Junio 2015 20:46
Ultima modificación:12 Junio 2015 20:46
Ultima modificación:12 Junio 2015 20:46
Exportar:Clic aquí
Estadísticas:Clic aquí
Compartir:

Solamente administradores del repositorio: página de control del ítem

Vicerrectoría de Investigación: Número uno en investigación
Indexado por:
Indexado por Scholar Google WorldCat DRIVER Metabiblioteca OAIster BASE BDCOL Registry of Open Access Repositories SNAAC Red de repositorios latinoamericanos eprints Open archives La referencia Tesis latinoamericanas OpenDOAR CLACSO
Este sitio web se ve mejor en Firefox