Hidrolizados enzimáticos de residuos agroindustriales y dosis de inoculo halófilo en la producción de polihidroxibutirato en sistema fermentativo Batch

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dc.contributor.advisorCruz Monzón, José Alfredo
dc.contributor.authorNarváez Aguilar, Julio Martin
dc.contributor.authorRoncal Llajaruna, Bryan Robert
dc.date.accessioned2024-04-15T16:01:51Z
dc.date.available2024-04-15T16:01:51Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractLa producción de bioplásticos como sustituto de polímeros sintéticos depende de diversos factores, siendo uno de ellos el tipo de hidrolizado aplicado en la obtención de azucares fermentables que son la fuente de carbono de microorganismos productores de polihidroxibutiratos (PHBs). Es por ello que, la presente investigación se propuso evaluar el efecto de los hidrolizados de cascarilla de arroz, bagazo de caña de azúcar y, la dosis de inóculo en la producción del bioplástico. Se realizaron 18 ensayos consistentes en medio mineral, hidrolizado problema a una concentración del 4% y con dosis de 6, 8 y 10 % de inoculo de Halófila Ventosae a 30°C, a una velocidad de agitación de 200 rpm. Los resultados muestran que las máximas producciones de PHB fueron de 1,065 y 1,173 g/L, así como acumulaciones del 46,02% y 40,33 % para dosis de inoculo del 6% y 8% respectivamente. El análisis estadístico muestra que el tipo de residuo utilizado tiene un nivel de significancia sobre la producción de biomasa en la etapa fermentativa, así como en la producción de PHB, pero no la dosis de inoculo Halófila Ventosae aplicado. Se concluye que el tipo de hidrolizado tiene efecto favorable la producción de biomasa y PHB, por lo tanto, es un factor importante a considerar en los procesos de producción de biopolímeros de origen microbiano. ABSTRACT The production of bioplastics as a substitute for synthetic polymers depends on various factors, one of them being the type of hydrolyzate applied to obtain fermentable sugars that are the carbon source of microorganisms that produce polyhydroxybutyrates (PHBs). That is why the present research aimed to evaluate the effect of rice husk hydrolysates, sugar cane bagasse and the inoculum dose on the production of the bioplastic. 18 tests were carried out consisting of mineral medium, hydrolyzed test at a concentration of 4% and with doses of 6, 8 and 10% of Halophila Ventosae inoculum at 30°C, at a stirring speed of 200 rpm. The results show that the maximum PHB productions were 1.065 and 1.173 g/L, as well as accumulations of 46.02% and 40.33% for inoculum doses of 6% and 8% respectively. The statistical analysis shows that the type of waste used has a level of significance on the production of biomass in the fermentation stage, as well as on the production of PHB, but not the dose of Halophila Ventosae inoculum applied. It is concluded that the type of hydrolyzate has a favorable effect on the production of biomass and PHB, therefore, it is an important factor to consider in the production processes of biopolymers of microbial origin
dc.description.tableofcontentsÍNDICE DE CONTENIDO DEDICATORIA…………………………………………………………....................................III DEDICATORIA…………………………………………………………....................................IV AGRADECIMIENTOS…………………………………………………………..........................V ÍNDICE DE CONTENIDO…………………………………………………………...................VI INDICE DE FIGURAS………………………………………………………….........................XII ABSTRACT…………………………………………………………........................................XVII CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN…………………………………………………………...........1 1.1.Generalidades:………………………………………………………………….….………...1 1.2.Definición del Problema: ……………………………………………….………….……......1 1.3.Antecedentes: ……………………………………………………….………………….…....2 1.4.Marco Teórico: …………………………………………………………................................5 1.4.1.Residuos Agroindustriales………………………………………………………..……….5 1.4.2.Composición: Biomasa Lignocelulósica………………………………………….........…7 1.4.2.1.Celulosa………………………………………………………………………….…….8 1.4.2.2.Hemicelulosa………………………………………………………………….……….9 1.4.2.3.Lignina…………………………………………………………………….………….10 1.4.2.4.Humedad:. ……………………………………………………………………….…...12 1.4.2.5.Cenizas: ……………………………………………………………………….……...12 1.4.2.6.Extractivos: …………………………………………………………………………..13 1.4.2.7.Pre-Tratamiento del Material Lignocelulósico…….…………………………….…...13 1.4.3.Hidrólisis…………………………………………………………....................................15 VII 1.4.3.1.Hidrólisis Enzimática……………………………………………………….………...16 1.4.4.Polímeros: ………………………………………………………………………………..16 1.4.4.1.Polihidroxialcanoatos (PHAs) ………………………………………...……….……..16 1.4.4.2.Polihidroxibutiratos (PHBs) ………………………………………………………….17 1.5.Problema……………………………………………………………………………………..18 1.6.Hipótesis……………………………………………………………………………………..18 1.7.Objetivos.. …………………………………………………………......................................18 1.7.1.Objetivo principal: …………………………………………………………....................18 1.7.2.Objetivos específicos: …………………………………………………………...............18 1.8.Justificación del problema…………………………………………………………...............19 CAPÍTULO II: MATERIALES Y MÉTODOS………………………………………………..…20 2.1.Reactivos, Materiales y Equipos: …………………………………………………………...20 2.1.1.Reactivos y Materiales…………………………………………………………...............20 2.1.2. Equipos e instrumentos …………………………………………………………………22 2.1.3.Objeto de estudio……………………...…………………………………….....................23 2.1.3.1.Población……………………………………………………………….......................23 2.1.3.2.Muestreo………………………………………………………………........................24 2.1.3.3.Variables de estudio………………………………………………………………......25 2.2.Métodos y Técnicas…………………………………………..………………........................25 2.2.1.Selección y habilitación del material de estudio…………...…………………………….25 VIII 2.2.2.Análisis Proximal de los residuos Agroindustriales………...……………………………26 2.2.3.Obtención de azúcares………………………………………….…………………...........28 2.2.4.Microorganismo…………………………………………………………….....................31 2.2.5.Producción de PHB……………………………………………………………................31 2.2.6.Obtención de Resultados……………………………………………………………........33 2.2.7.Diseño Experimental……………………………………………………………..............36 2.2.8.Análisis de Datos……………………………………………………………....................37 CAPÍTULO III: RESULTADOS…………………………………………………………….........38 3.1.Análisis Proximal de los residuos Agroindustriales…………………………….…………...38 3.2.Pretratamiento del residuo……………………………………………………….…..............39 3.3.Hidrólisis enzimática: ………………………………………………………….....................40 3.4.Determinación de la cinética del microorganismo…………………………………………..42 3.5.Cuantificación de Biomasa…………………………………………………………..............43 3.5.1.Cuantificación de Biomasa del residuo Cascarilla de arroz……………………..……….43 3.5.2.Cuantificación de Biomasa del residuo Bagazo de Caña de Azúcar……………..………44 3.6.Cuantificación del consumo de azúcares……………………………………………………..46 3.7.Cuantificación de PHB………………………………………………………….....................48 3.8. Determinación de la ecuación de velocidad de reacción………………...…………………50 3.9.Determinación de coeficientes de rendimiento………………………………………………53 3.9.1.Rendimiento de Biomasa en base del sustrato consumido……………………….………53 IX 3.9.2.Rendimiento de biopolímero en base al sustrato consumido…………………….………55 3.9.3.Rendimiento de biopolímero en base a la biomasa producida……………….….……….57 3.10.Caracterización del Polihidroxibutirato por ATR – FTIR…………………………………..59 3.11. Análisis por Cromatografía de gases/ espectrometría de masas (GC/MS) …...………...…61 3.12.Análisis de Datos…………………………………………………………...........................62 3.12.1.Regresión factorial: Biomasa (g/L) vs. Inóculo…………………………………..….…62 3.12.2.Regresión factorial: PHB (g/L) vs. INÓCULO; RESIDUO………………………...….66 3.12.3.Gráficas factoriales para PHB (g/L) …………………………………………..…….….69 CAPÍTULO IV: DISCUSION…………………………………………………………..................71 CAPÍTULO V: CONCLUSIONES……………………………………………………….….........76 CAPÍTULO VI: RECOMENDACIONES…………………………………….……………..……77 6.1.Acondicionamiento del residuo: ………………………………………….……………….....77 6.2.Pretratamiento del residuo (remoción de lignina): ……………………….………………….77 6.3.Hidrolisis enzimática: …………………………………………………….…….....................77 6.4.Etapa Fermentativa: ……………………………………………………….…........................78 CAPÍTULO VII: REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS………………………...………………..79 ANEXOS: …………………………………………………………................................................88
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dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14414/21077
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad Nacional de Trujillo. Fondo Editorial
dc.publisher.countryPE
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectTECHNOLOGY::Biopolímeros, Cepa Bacteriana, Hidrolizado Enzimático, Inoculo, Polihidroxibutirato, Residuos Agroindustriales.
dc.subject.ocdehttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.04.00
dc.titleHidrolizados enzimáticos de residuos agroindustriales y dosis de inoculo halófilo en la producción de polihidroxibutirato en sistema fermentativo Batch
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
renati.advisor.dni18887838
renati.advisor.orcid0000-0001-9146-7615
renati.author.dni70916736
renati.author.dni77085731
renati.discipline531026
renati.jurorAguilar Quiroz, Croswel Eduardo
renati.jurorReyes Lázaro, Wilson
renati.jurorYupanqui Gil, Napoleón Segundo
renati.jurorCruz Monzón, José Alfredo
renati.levelhttp://purl.org/pe-repo/renati/level#bachiller
renati.typehttp://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis
thesis.degree.grantorUniversidad Nacional de Trujillo. Facultad de Ingeniería Química
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