Fermentación del mucílago de café para la obtención de celulosa bacteriana con aislados nativos de Komagataeibacter spp

El café es uno de los productos insignia de la economía colombiana, contribuyendo en 2021 con el 1.0% al PIB nacional y el 15% al PIB agrícola. Sin embargo, su cadena productiva deja tras de sí diferentes residuos que generan un impacto ambiental negativo en las áreas rurales del país, uno de estos...

Full description

Autores:: Rendón Muñoz, Yazmín

Tipo de recurso:

Fecha de publicación:: 2023

Institución:: Universidad Nacional de Colombia

Repositorio:: Universidad Nacional de Colombia

Idioma:: spa

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Summary:	El café es uno de los productos insignia de la economía colombiana, contribuyendo en 2021 con el 1.0% al PIB nacional y el 15% al PIB agrícola. Sin embargo, su cadena productiva deja tras de sí diferentes residuos que generan un impacto ambiental negativo en las áreas rurales del país, uno de estos residuos es el mucílago que se genera en grandes cantidades y afecta principalmente fuentes hídricas. En aras de buscar usos alternativos para este residuo, el presente trabajo evaluó su potencial como medio de cultivo en la producción de celulosa bacteriana, polímero de gran valor utilizado en diferentes áreas de la industria. En el desarrollo experimental se utilizó mucílago de café obtenido a través de dos métodos de extracción, fermentación natural y desmucilaginado mecánico, y como medio de cultivo control se usó la formulación HS. Cinco (5) microorganismos productores de celulosa bacteriana se aislaron a partir de vinagre casero de panela, de los cuales el mejor productor de celulosa fue clasificado dentro de la especie Komagataeibacter intermedius. La fermentación con este aislado se llevó a cabo en un sistema batch conservando una relación área superficial/volumen de 0.70 cm-1. De igual forma, se evaluó el efecto de variables operaciones como temperatura e inyección de aire en la generación de celulosa con mucílago de café como medio de cultivo. La mayor producción de celulosa bacteriana se obtuvo con mucílago de fermentación natural (4.20±0.01 g/L), seguido por mucílago de desmucilaginado mecánico (1.69±0.04 g/L) y el medio HS (0.77±0.01 g/L) después de 10 d de fermentación. El seguimiento a la cinética del proceso reveló un decrecimiento abrupto en el pH y oxígeno disuelto en los primeros dos días de fermentación, dando indicios sobre el comportamiento de la bacteria en estos medios. La modificación de variables operacionales como temperatura y adaptación de un sistema de aireación sobre el proceso fermentativo reveló que la temperatura óptima para la producción de celulosa bacteriana es 35 °C y que los sistemas con inyección de aire propician un incremento del 22% en la generación de celulosa. La caracterización de las matrices celulósicas obtenidas a partir del mucílago de café reveló que estas presentan una alta capacidad de retención de agua (>150 gH2O/gcelulosa), alta estabilidad térmica determinada por temperaturas de degradación (>360 °C), resistencia mecánica con un alto módulo de Young (>17 GPa) e índice de cristalinidad (>85%). Lo mencionado anteriormente demuestra que el mucílago puede ser catalogado como un medio cultivo alternativo idóneo en la producción de celulosa bacteriana, ya que genera altos rendimientos y permite obtener celulosas con características promisorias para ser usadas en diferentes aplicaciones. (Texto tomado de la fuente)

Fermentación del mucílago de café para la obtención de celulosa bacteriana con aislados nativos de Komagataeibacter spp

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