RT info:eu-repo/semantics/masterThesis
T1 Estudio de un proceso para la extracción y purificación de ectoína producida por bacterias metanótrofas a partir de corrientes gaseosas con metano
A1 Maroto de Vega, Michael
A2 Universidad de Valladolid. Facultad de Ciencias
K1 Ectoína
K1 Bio-milking
K1 Electrodialysis
AB En este trabajo se ha realizado el estudio de diferentes alternativas del proceso deobtención y purificación de ectoína a partir de bacterias metanótrofas crecidas en mediosaltamente salinos, alimentadas con residuos en plantas de tratamiento de gases, partiendode estudios previos de laboratorio y referencias bibliográficas.El proceso consta de dos etapas principales: una primera en la que se extrae la ectoína delas bacterias mediante un proceso conocido como bio-milking y un proceso depurificación de ectoína en el que se ha estudiado el uso de diferentes ácidos, con elobjetivo de separar la ectoína del resto de sólidos (ST) presentes en la disolución obtenidatras el bio-milking.La extracción de la ectoína presente en las células cultivadas en una disoluciónfuertemente salina en la etapa de bio-milking se realiza con un choque hipo-osmótico conagua destilada y un centrifugado. Se han probado diferentes relaciones agua/biomasa ydistintos tiempos de agitación con el objetivo de optimizar el proceso, obteniendo losmejores resultados para una relación agua /biomasa 1:4 y un tiempo de agitación de 5minutos, con un rendimiento de extracción de ectoína en esta etapa del 24 %.El proceso de purificación consta en primer lugar de una electrodiálisis que elimina lassales de nuestra disolución. En los dos experimentos realizados, con ácido sulfúrico yácido clorhídrico, se obtuvo en esta etapa una recuperación de ectoína del 66 %, con unaeliminación de sales (objetivo de esta parte del experimento) del 98 % em ambos casos.A continuación, la disolución desalinizada se procesa en una columna de intercambioiónico con una resina que, en medio ácido (pH 2), retiene la ectoína que es recuperadaposteriormente empleando como eluyente una disolución de NaOH 1.3M. Este trabajoevalúa el empleo de dos ácidos diferentes: ácido sulfúrico y ácido clorhídrico. Una vezrecuperada la ectoína, la muestra se neutraliza con uno u otro ácido, según el experimento.Para el ácido sulfúrico se obtuvo en una recuperación de ectoína del 70 % con ácidosulfúrico respecto de la etapa anterior, y del 66 % en el caso del ácido clorhídrico. Si biendebido al uso de los diferentes ácidos y bases, la concentración de sales aumentasignificativamente en esta etapa en ambos experimentos, el objetivo era eliminar sólidosvolátiles (SV) diferentes de la ectoína que no se consiguió, disminuyendo la relaciónectoína/SV en esta etapa, en contra de lo esperado.Cuando se usa ácido sulfúrico, el siguiente paso es una precipitación de los sulfatos conmetanol. En el experimento con ácido clorhídrico, la muestra neutralizada se tratamediante una segunda electrodiálisis. En la precipitación con metanol se obtuvo unarecuperación de ectoína del 53 %, mientras que en la segunda electrodiálisis se obtuvo un92 % de recuperación de ectoína. El objetivo de la precipitación y de la segundaelectrodiálisis era la reducción de las sales presentes, con una reducción del 99.8 % en laprecipitación con metanol y del 99 % en la segunda electrodiálisis. De forma global, enel experimento con ácido sulfúrico se ha conseguido una reducción de sales del 99.5 % ycon ácido clorhídrico del 99.8 %. Aunque este no era, en principio el objetivo de estaetapa, se redujeron también un 93 % los SV en la precipitación con metanol y un 95 % enla segunda electrodiálisis. Se logró así una reducción global de los SV en todo el procesodel 96 % con ácido sulfúrico y del 90 % con ácido clorhídrico.Finalmente, en ambos casos, la disolución final se cristaliza en un evaporador paraobtener el producto final, con un porcentaje de recuperación final de ectoína del 24.3 %con ácido sulfúrico y 38 % con ácido clorhídrico. En el proceso global la pureza aumentóde un porcentaje ectoína/ST inicial de 0.8 % hasta un porcentaje ectoína/ST de 28.3 %con ácido sulfúrico y 39 % con ácido clorhídrico.
YR 2024
FD 2024
LK https://uvadoc.uva.es/handle/10324/74010
UL https://uvadoc.uva.es/handle/10324/74010
LA spa
NO Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente
DS UVaDOC
RD 16-abr-2025