Mejoramiento de las propiedades térmicas del bioplástico sintetizado por Halomonas salina a partir de melaza empleando ácido propiónico como cosustrato
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Date
2023
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo. Fondo Editorial
Abstract
La presente investigación tuvo como objetivo mejorar las propiedades térmicas del
bioplástico sintetizado por Halomonas salina a partir de melaza empleando ácido propiónico
como cosustrato. Primero se realizó la reactivación y réplica de la cepa bacteriana de especie
Halomonassalina, en un medio Mínimo Mineral al 10% de NaCl. Luego se diseñaron cuatro
medios de cultivo con medio Mínimo Mineral suplementado con Melaza de caña de azúcar
al 10% NaCl (MM-M), el cual presentó concentraciones de 20 g/L y 40 g/L de melaza y
acido propiónico en 2 g/L y 6 g/L. La fermentación se llevó a cabo en matraces Erlenmeyer
de 125 mL, con proporciones de 27 mL de medio MM-M y 10 % v/v del inóculo, en una
incubadora con agitacion orbital a una temperatura de 30 °C a 150 rpm por 72 h. La mayor
producción de biomasa obtenida fue de 7.10 g/L y 0.96 g/L acumulación del biopolímero,
con un rendimiento del 13.52% y se da con la concentración de sustrato de carbono 40 g/L
de melaza y la adición del cosustrato ácido propiónico de 2 g/L. El polímero obtenido se
caracterizó por GC/MS confirmando que es el polímero Poli (3-hidroxibutirato-co-3-
hidroxivalerato) (PHBV). Finalmente se evaluó las propiedades térmicas mediante
Calorimetría Diferencial de Barrido DSC y Análisis Termogravimétrico TGA, obteniendo
la Temperatura de Fusión (Tm) de 151.53 °C, Entalpía de fusión (ΔHm) de 45.87 J/g y Grado
de Cristalinidad (Xc) [%] de 31.41% y su estabilidad térmica de hasta 251.50 °C.
ABSTRACT
The objective of this research was to improve the thermal properties of the bioplastic
synthesized by Halomonas salina from molasses using propionic acid as a co-substrate.
First, the reactivation and replication of the bacterial strain of Halomonas salina species was
carried out in a Minimal Mineral medium at 10% NaCl. Then, four culture media were
designed with Minimal Mineral medium supplemented with 10% NaCl sugar cane molasses
(MM-M), which presented concentrations of 20 g/L and 40 g/L of molasses and propionic
acid in 2 g/L and 6 g/L. The fermentation was carried out in 125 mL Erlenmeyer flasks, with
proportions of 27 mL of MM-M medium and 10 % v/v of the inoculum, in an incubator with
orbital shaking at a temperature of 30 °C at 150 rpm for 72 h. The highest biomass production
obtained was 7.10 g/L and 0.96 g/L accumulation of the biopolymer, with a yield of 13.52%
and occurs with the carbon substrate concentration of 40 g/L molasses and the addition of 2
g/L propionic acid co-substrate. The polymer obtained was characterized by GC/MS
confirming that it is the polymer Poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV).
Finally, the thermal properties were evaluated by Differential Scanning Calorimetry DSC
and Thermogravimetric Analysis TGA, obtaining the Melting Temperature (Tm) of 151.53
°C, Enthalpy of fusion (ΔHm) of 45.87 J/g and Degree of Crystallinity (Xc) [%] of 31.41%
and its thermal stability up to 251.50 °C.
Description
Keywords
TECHNOLOGY::Biopolímero, Acido propiónico, melaza, Halomonas salina, Poli (3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV)