Obtencion De Acido Lactico Apartir De Desperdicios Agroindustriales De Naranja

“PRODUCCIÓN DE ÁCIDO LÁCTICO A PARTIR DE UN CALDO DE FERMENTACIÓN DE LA CASCARA Y BAGAZO DE LA NARANJA”

RESUMEN

Existe un gran interés social por la conservación del medio ambiente que ha resultado en el endurecimiento de legislaciones ambientales que buscan impulsar a la industria química y reducir su impacto ambiental. Por tal motivo, la utilización de residuos agroindustriales como materia prima de bajo costo, para la obtención de productos químicos finos por biotransformación está ganando interés ya que con este metodo se obtienen productos de gran calidad de consumo. El sureste de México es una de las principales regiones productoras de cítricos del país, donde se genera un gran volumen de desechos sólidos de cítricos (cáscara y bagazo). Este desecho proviene de la obtención de jugo de naranja dulce y, normalmente, se manda a tiraderos a suelo abierto, por lo que generan un problema serio de contaminación. Esta situación hace deseable su aprovechamiento para la generación de productos de alto valor agregado como es el ácido L(+) láctico, el cual es utilizado en la industria alimentaria, farmacéutica y cosmética y como materia prima para la síntesis orgánica o la producción de plásticos biodegradables.

Palabras clave: Ac. Láctico, filtración,Biotrasformador,

INTRODUCCIÓN

Actualmente, se lleva acabo la utilización de residuos agroindustriales, como materia prima ya que es de bajo costo, y se utiliza en procesos biotecnológicos para la obtención de productos químicos finos y asi al mismo tiempo, podemos obtener nuevos compuestos que son económica o técnicamente inviables de obtener por síntesis química. El sureste de México es una de las principales regiones productoras de cítricos del país y dentro de ahí se genera un gran volumen de desechos sólidos (cáscara y bagazo), producto de la obtención de jugo de naranja dulce, siendo asi deseable su aprovechamiento para la producción de productos de alto valor agregado y la eliminación de una fuente de contaminación ambiental importante. Actualmente, existen varios estudios encaminados al aprovechamiento de la fracción sólida de la naranja, como substrato de biorreacción en fase sólida para la producción a bajo costo de ácidos orgánicos, par

ticularmente ácido L(+) láctico.

Ácido láctico

El ácido láctico tiene un amplio rango de aplicaciones en la industria alimenticia, química, farmacéutica, química y cosmética, entre otras. Recientemente se ha acelerado la investigación en L (+) y D (-), ácido láctico, por vía biotecnológica, debido a su posibilidad de transformación en poli-láctico biodegradable (PLA). La producción biotecnológica está basada en la fermentación de sustratos ricos en carbohidratos por bacterias u hongos y tiene la ventaja de formar enantiómeros D (-) o L (+), óptimamente activos. La producción biotecnológica depende del tipo de microorganismo utilizado, la inmovilización o recirculación del microorganismo, el pH, la temperatura, la fuente de carbono, la fuente de nitrógeno, el modo de fermentación empleado y la formación de subproductos. (Menéndez-González, 1999).

Rhizopus Oryzae

Es un género de mohos que incluyen especies cosmopolitas de hongos filamentosos hallados en el suelo, degradando frutos y vegetales, heces animales, y residuos.

Biotransformador

La biotransformación es la transformación metabólica que en el organismo sufre la mayoría de los agentes xenobióticos. Esta transformación es catalizada, en su mayor parte, por enzimas del retículo endoplásmico de las células parenquimatosas hepáticas (microsomas hepáticos). Otros tejidos o células (piel, riñón, pulmón, placenta, linfocitos, flora intestinal), aunque menos activos, también catalizan ciertas transformaciones. para producir ácido láctico mediante la biotransformación de substratos carbonosos complejos. La forma más rentable de obtener el isómero L (+) es por medio de la glucólisis (transformación de carbohidratos o hidratos de carbono a ácidos). La estéreo-especificidad deseada del producto depende del uso previsto; sin embargo, el isómero L(+) del ácido láctico es utilizado para la mayoría de las aplicaciones (Skory, 2000; Vaidya y col., 2005).

Filtración

La filtración es proceso unitario de separación de sólidos en suspensión en un líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y permite el pasaje del líquido.( J. M. Coulson; J. F. Richardson; J. R. Backhurst; J. H. Harker (2003). «Capítulo 9: Filtración». Ingeniería Química: operaciones básicas. Tomo II (3ª edición). Editorial Reverté. p. 413. ISBN 8429171363) [].La filtración permite dividir una corriente de fluido y sólidos (feed), en otra de fluido limpio (permeate) y una mezcla concentrada (retentate).

Sedimentación

La sedimentación es el proceso por el cual el sedimento en movimiento se deposita. Un tipo común de sedimentación ocurre cuando el material sólido, transportado por una corriente de agua, se deposita en el fondo de un río, embalse, canal artificial, o dispositivo construido especialmente para tal fin. Toda corriente de agua, caracterizada por su caudal, tirante de agua, velocidad y forma de la sección tiene una capacidad de transportar material sólido en suspensión y otras moléculas en disolución. El cambio de alguna de estas características de la corriente puede hacer que el material transportado se deposite o precipite; o el material existente en el fondo o márgenes del cauce sea erosionado.

DESCRIPCIÓN DE LAS OPERACIONES UNITARIAS

Producción por biotransformación

Para producir la biotransformación de substratos carbonosos complejos. La forma más rentable de obtener el isómero L (+) es por medio de la glucólisis (transformación de carbohidratos o hidratos de carbono a ácidos). La estereo-especificidad deseada del producto depende del uso previsto; sin embargo, el isómero L (+) del ácido láctico es utilizado para la mayoría de las aplicaciones (Skory, 2000; Vaidya y col., 2005). Las reacciones estequiométricas 1 a 4 son algunas de las involucradas en la biorreacción (Figura 2).

Durante estas reacciones el pH disminuye bruscamente, por lo que para mantenerlo cercano a la neutralidad se adicionan álcalis como: Hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos, lo cual aumenta el contenido iónico en el medio biológico. Esto es necesario porque a valores de pH ácidos disminuye la viabilidad y el desarrollo de la mayoría de los microorganismos y, por tanto, disminuye el rendimiento de ácido láctico. La mayoría de los procesos utilizan carbonato de calcio para mantener el pH entre 5.5 y 6.5 mediante la formación de una sal de lactato. Después de la biorreacción, el medio (el cual contiene sales

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