Optimización Dinámica de un Bio-reactor para la Producción de Poli(-hidroxibutirato)

J.A. LÓPEZ JIMÉNEZ; V. BUCALÁ; M.A. VILLAR

Viña del Mar, Chile

Simposio; IV Simposio Binacional de Polímeros Argentino-Chileno, ARCHIPOL IV, VIII Simposio Argentino de Polímeros, SAP VIII y VIII Simposio Chileno de Química y Fisicoquímica de Polímeros, CHIPOL VIII; 2007

Universidad de Chile y Pontificia Universidad Católica de Chile

Los polihidroxialcanoatos (PHA) son poliésteres de origen natural producidos como material de reserva por una amplia variedad de bacterias. Entre los PHA se destaca el poli (β–hidroxibutirato), PHB, el cual es tal vez el más conocido y difundido entre todos los poliésteres de origen microbiano. Este es un biopolímero termoplástico, con un punto de fusión de aproximadamente 175 ºC. En sus propiedades se asemeja al polipropileno. Por su condición de biopolímero es un plástico no xenobiótico y altamente biocompatible. Sus aplicaciones se extienden desde botellas y films hasta prótesis en la biomedicina. El PHB es producido bajo condiciones limitadas de crecimiento celular por lo que el uso de fermentadores semibatch tiene grandes ventajas sobre fermentadores batch. En el presente trabajo se ha desarrollado un estudio teórico de la dinámica de un bioreactor semibatch, con el objetivo de maximizar la productividad de PHB. Se ha utilizado la cinética obtenida en un reactor discontinuo reportada por Khanna y Srivastava en la que se usó Alcaligenes eutrophus como cepa productora de PHB, fructosa como fuente de carbono y urea como fuente de nitrógeno. Para el estudio se han considerado dos variables de control distribuidas simultáneas: caudal de fructosa (F1) con una concentración constante de 300 g/L (S01) y caudal de urea (F2) con concentración constante de 7 g/L. (S02)  El método de optimización permite variar los caudales de los nutrientes en el tiempo, pudiéndose modificar las particiones del tiempo de operación total en el número de etapas deseadas.