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Tesis

Microbial biopolimers from whey. Production and applicationsBiopolímeros microbianos a partir de suero. Producción y aplicaciones

Resumen

El propósito de este estudio es investigar la posibilidad de mejorar la utilización del suero de la leche para la producción de polímeros microbianos. El objetivo de este estudio es doble: investigar la posibilidad de producir un biopolímero comercial conocido empleando suero como sustrato de fermentación, y tratar de optimizar las condiciones para el uso completo de lactosa a partir de suero para la producción de biopolímero.

El suero es la parte de la leche que resulta de la separación de la cuajada durante la producción de la caseína o del queso. Se estima que, de cada kilo de queso tipo Cheddar producido, se producen 9 kilos de suero. Según unos estudios hechos en los años 1990s, la producción anual de suero a nivel mundial es de aproximadamente 110 millones de toneladas. El suero es rico en nutrientes, contiene al menos la mitad de los sólidos que se encuentran en la leche. Contiene de 4 a 5 % (p/v) de lactosa, 0.8 a 1% (p/v) de proteínas, y cantidades traza de minerales y vitaminas. Por otra parte, el suero tiene una capacidad contaminante alta, con una demanda biológica de oxígeno (DBO) de 40000 a 45000 mg/L.
Aunque se han reportado muchos usos para el suero, hay evidencia que la disposición del mismo aún presenta problemas. A escala mundial, solamente se emplea el 50% (v/v) del suero producido; el resto es descargado en el alcantarillado o se vierte en los campos. La cantidad de suero desechado varía de un país a otro. En algunos países, se trata el suero antes de ser desechado para reducir la DBO. Desafortunadamente , el costo de tales tratamientos resulta sumamente alto. En otros países, ni siquiera se aplican estos tratamientos, lo cual provoca una severa contaminación debido a que el suero es pobremente metabolizado por la mayoría de los microorganismos industriales. Aparte de estos problemas, al desechar el suero se está desperdiciando una cantidad importante de nutrientes valiosos.
Aunque el 50% (v/v) del suero del mundo es tratado con la intención de producir un producto útil, algunas de las estrategias de utilización empleadas presentan serios problemas. Esto ocurre por dos razones. Primero, cerca del 70% (v/v) del suero utilizado es convertido en suero en polvo. La cantidad de energía requerida para este proceso hace que el producto sea sumamente caro. Segundo, una fracción significativa del suero empleado es usada para la producción de concentrados de proteína de suero. Este subproducto resultante de este tratamiento es una solución cruda de lactosa llamada permeato. Este permeato contiene muy poco nitrógeno o proteínas, presentando así un problema aún mayor de desecho que el suero.

En años recientes, los productos de valor agregado del suero han atraído mucho interés. Una de estas áreas es la producción de biopolímeros microbianos. La mayoría de los trabajo reportados para esto emplean suero diluido con un contenido de lactosa inferior al 1% (p/v), o el polímero producido era de valor comercial desconocido.

La fermentación del suero o del permeato por un biopolímero producido por una bacteria puede resultar ventajosa. Tales bacterias metabolizarían completamente el sustrato de lactosa. Esto puede ser beneficioso por tres razones: puede mejorar este residuo industrial para arrojar un producto de valor agregado, puede ayudar a disminuir el problema de contaminación ambiental, y puede eliminar los costos del tratamiento requerido para el suero antes de arrojarlo.

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Información del documento

  • Titulo:Microbial biopolimers from whey. Production and applications
  • Autor:A. M., Dlamini
  • Tipo:Tesis
  • Año:1997
  • Idioma:Inglés
  • Editor:Western Sydney University
  • Materias:Biopolímeros Macromoléculas Polímeros
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