Abstract:
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El ácido Poliglutámico (PGA, Poly-GlutamicAcid) es un biopolímero polianiónico, biodegradable, comestible y no tóxico para los humanos o para el medio ambiente. Estas características le han permitido tener aplicaciones en numerosos sectores como el alimentario, médico o farmacéutico, siendo además un gran candidato a sustituir a los polímeros petroquímicos. Este hecho ha generado un creciente interés en este polímero por parte de la industria y por lo tanto ha sido objeto de numerosos estudios.
Hasta la fecha, la mayoría de las investigaciones han estado orientadas a conocer con más detalle el proceso de producción de PGA por fermentación bacteriana, es decir, conocer los requerimientos nutricionales, las condiciones óptimas, el mecanismo de reacción, etc… para así poder mejorar la productividad de PGA y la composición enantiomérica del polímero. Estos estudios han revelado que una de las principales limitaciones del proceso son los bajos rendimientos obtenidos al realizar la fermentación a volúmenes superiores a los de la escala de laboratorio, lo cual probablemente sea debido a la reducción en la tasa de transferencia de oxígeno (OTR) al aumentar los volúmenes de cultivo.
El presente trabajo forma parte de una investigación cuyo objetivo es la búsqueda de nuevos métodos que permitan aumentar esta OTR y, como resultado, conseguir una mayor producción de polímero aunque se aumente el volumen de cultivo. En concreto, se va a estudiar el efecto que tiene en la producción de PGA la modificación de la presión parcial de oxígeno en la atmósfera de fermentación o la sustitución del agitador por otro que incorpora un diseño innovador que permite recircular el gas de la atmósfera del reactor hasta el seno del medio de cultivo.
Los resultados obtenidos muestran que, a medida que aumenta el contenido en oxígeno de la atmósfera aumenta también la producción de PGA en el reactor. Sin embargo, por encima de una PO2 de 0,2 atm, el incremento es mucho menor de lo que se esperaba en un principio, lo que hace que el gasto de oxígeno gas a partir de este punto no sea rentable. También se comprueba que no se produce ninguna mejoría en el rendimiento de la producción al realizar el cambio de agitador.A la vista de los resultados obtenidos para todas las fermentaciones llevadas a cabo, se
comprueba como la concentración máxima obtenida (4,576 g/l) se alcanza cuando el
proceso se realiza con el reactor abierto al aire al que se le añade una aireación de 2 l/min. |