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Realicen la publicación de su infografía e indiquen su equipo y el grupo al que pertenecen (Gpo 1 MaVi 15:00-17:00, Gpo 2 LuJu 11:00-13:00)

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Gpo 1 MaVi 15:00-17:00

Integrantes:
María Fernanda Tirado Romero Y Cynthia Salgado Mercado

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Actividad 5.1  Nuevas tecnologías de procesos biotecnológicos

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Integrantes:
Manuel Enrique Álvarez del Río, Omar Abraham Tlatempa Sotelo y Alfredo de Jesús Hernández Quiñones

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"Nuevas tecnologías de procesos biotecnológicos"

Prospección de bioprocesos - BT2025.2

Actividad 5.1

Realizado por:

Manuel Enrique Álvarez del Río A01769047

Omar Abraham Tlatempa Sotelo A01367001

Alfredo de Jesús Hernández Quiñones A01369986

Docente:

Juan Jesús Cruz Maldonado

03/06/2022

PHB a partir de aguas residuales

Metodología

Uso de lodos de aguas residuales (+ suero de queso, CW)

Reducción emisiones de CO2 por aprovechamiento de CW

Disminución riesgo de atascos por lodos en tratamiento

Producción efectiva de hasta 151 mg/L de PHB

Innovación

Impacto en el ambiente

McAdam, B., et al. (2020). Producción de polihidroxibutirato (PHB) y factores que afectan sus características químicas y mecánicas. Polímeros, 12 (12), 2908. https://doi.org/10.3390/polym12122908

Reddy, M., Mawatari, et al. (2019). Bacterial conversion of waste into polyhydroxybutyrate (PHB): A new approach of bio-circular economy for treating waste and energy generation. Bioresource Technology Reports, 100246. doi:10.1016/j.biteb.2019.100246

Los plásticos son una amenaza y ayudan a la contaminación debido a que:

1. Su fabricación genera una huella de carbono alta (12% del crudo mundial).

2. El mal manejo de los plásticos ha fomentado la producción lineal.

3. Tardan cientos de miles de años en degradarse

Sin embargo, ciertos microorganismos como cianobacterias, bacilus y cupriavidus pueden producir bioplásticos como el PHB a través de residuos industriales.

Bacillus sp. CYR1

Cupriavidus sp. y Bacillus sp. CYR1

Cultivo

Medio NB

SubCultivo

Co-Cultivo

Inoculación

Centrifugación

Resuspensión agua residual

Recolección con depuración fangos activos y agua resid. (Rantoh, Date y Rakunoukan)

Homogeneización

Filtración

Análisis y recuperación

Utilización efectiva CW reduce ampliamente emisiones de CO2 por tonelada.

Limita uso de químicos como 4% NaClO, etanol y acetona.

Aprovechamiento de economía biocircular.

Se logró la producción de hasta 151 mg/L de PHB utilizando como sustrato los residuos de CW de una planta quesera, inoculados con Bacillus sp CYR1 utilizando un cultivo con una absorbancia de 1.42 @595 nm

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Actividad 5.1_PBP_AguasResidComo SustPHB by Alfredo de Jesús Hernández Quiñones on Genially

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Integrantes:
Natalia González Muñoz A01769423

Emiro Alejandro Leal Urbina A01023730

Naidelyn Vázquez Romero A01769243

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Integrantes del equipo:
Montserrat Legorreta González
Arantza Álvarez Gutiérrez
Diego Caleb Gómez Macedo

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BT2025.2 Prospección de Bioprocesos

Actividad 5.1 Nuevas tecnologías de procesos biotecnológicos

acerca de las single cell proteins (scp)

En 2015 la producción de plásticos fue de 448 millones de toneladas y, se espera, que este valor se duplique para 2050 (Parker, 2019).

Debido a los efectos ecológicos de esta industria y del material, se ha reportado la pérdida de más de 600 especies marinas (Phelan et al., 2020).

Producción de un plástico a base de proteínas a partir de almidón de papa con la técnica de moldeo por compresión

Potencial para reducir emosiones de CO2

Metodología propuesta

Conclusión

A partir de residuos de papa se puede producir un bioplástico a base de proteína con buena valoración desde el punto de vista sustentable.

A temperaturas elevadas (110ºC - 130ºC) aumenta la cohesión del material lo que permite que la fibra sea más firme y a tiempos cortos de prensado se evita la degradación de la proteína.

Estas películas de plástico resultan ser más estables, flexibles, menos permeables por ozono, más fáciles de degradar que otros bioplásticos sin embargo, el color del material sigue siendo un reto.

Se demostró que, debido a su alto contenido de nutrientes pueden usarse como alimento para animales o plantas .

Se espera poder fabricar estas películas a partir de desechos sólidos de comida en unos años.

A01366919 Montserrat Legorreta González | A01769169 Arantza Patricia Álvarez Gutiérrez | A01367322 Diego Caleb Gómez Macedo

Nuevo bioplástico a partir de proteína unicelular como posible material de envasado

Referencias bibliográficas

Moldeo por compresión
Producción de SPC Componentes en peso (wt)
Se extrae de la biomasa microbiana unicelular muerta y seca, como bacterias, hongos y algas, que se cultivan en desechos agrícolas y subproductos industriales.

Coagulación de proteína; agregar ácido al agua residual para ajustar el pH entre 2.5 y 4.5

Centrifugar la solución entre 25 y 85 grados para obtener un precipitado de proteína

El precipitado se deshidrata y se seca para obtener un material que puede usarse como materia prima

Mezclar almidón de papa presente en aguas residuales con lodo activado

Tratamiento de aguas. Separar biomasa de aguas residuales

de la industria alimentaria

Diagrama 1. Representación del proceso propuesto. Disponible en: https://www.gedar.com/residuales/tratamiento-biologico-aerobio/fangos-activos.htm.

Separar biomasa de aguas residuales
Componentes en peso (wt)
Se extrae de la biomasa microbiana unicelular muerta y seca, como bacterias, hongos y algas, que se cultivan en desechos agrícolas y subproductos industriales.

Puede usar nitrógeno reactivo de desechos vegetales o animales y el CO2 liberado como fuentes de N y C para su fabricación (Singha, S., 2021) .

No requiere de grandes espacios para su producción además de que pueden producirse todo el año (OPIA, 2020).

Se descomponen con facilidad a diferencia de otros microplásticos (iLab, 2019).

Innovación asociada a la tecnología:

A partir de la fermentación de residuos de papa con una mezcla de microbioma bacteriano, se obtuvieron proteínas unicelulares (polímeros de aminoácidos) que fueron disueltas en una solución con glicerol al 30% para someterse a la técnica de moldeo por compresión que consiste en colocar la muestra en una cavidad del molde el cual se calienta, se cierra y se comprime con grandes prensas hidráulicas hasta que toda la muestra esté en contacto con todas las áreas del molde para formar películas de plástico biodegradables y compostables empleadas para empaquetar alimentos.

Figura 1. Muestra de la flexibilidad, textura y color de las fibras obtenidas en el artículo investigado. Singha, S., 2021.

L os plásticos se degradan y forman partículas menores a 5 mm (microplásticos) que causan daños en las células humanas que van desde reacciones alérgicas hasta la muerte celular además de que son difíciles de eliminar del medio en el que se encuentran alterando la vida de los ecosistemas (Singha, S., 2021). Por ello, se ha comenzado a invertir en la síntesis de bioplásticos que sean biodegradables y que, al producirse, se tenga un impacto menor en el ambiente.

Single Cell Proteins (SCP) son proteínas que se extraen de la biomasa microbiana unicelular muerta y seca de bacterias, hongos o algas a partir de la degradación y aprovechamiento de residuos agroindustriales como la papa que es rica en almidón y fibras se puede elaborar durante todo el año en las cantidades y condiciones deseadas además de que suelen ser polímeros ricos en nutrientes que, en comparación con proteínas vegetales y animales pueden producir fibras de plástico más estables, biodegradables y compostables con potencial de almacenamiento de alimentos ((ver Tabla 1) Singha, S., 2021). (Singha, S., 2021). Por producirse a través de microorganismos,

Tabla 1. Composición de residuos de Papa. Torres & Dominguez, 2019.

El tratamiento microbiano de desechos biodegradables no solo garantiza la neutralización de sustancias nocivas como los compuestos orgánicos volátiles, sino que también permite la valorización y la biocircularidad dentro de la sociedad (Singha, S., 2021) he ahí la importancia de la presente propuesta.

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Cavagnaro, T. (2014). Impacts of compost application on the formation and functioning of arbuscular mycorrhizas. Soil Biology and Biochemistry, 78, pp. 38-44. DOI: 10.1016/j.soilbio.2014.07.007.

Dobrucka, R. (2019). BIOPLASTIC PACKAGING MATERIALS IN CIRCULAR ECONOMY. Scientific Journal of Logistics , 15 (1), pp. 129-137. DOI: http://doi.org/10.17270/J.LOG.2019.322.

FAO . (2013). Compostaje: vamos a devolver algo al suelo. Recuperado el 02 de Junio del 2022 de: https://www.fao.org/soils-2015/news/news-detail/es/c/281085/#:~:text=Al%20fortalecer%20y%20reaprovisionar%20el,reduce%20la%20erosi%C3%B3n%20del%20suelo.

iLab . (2019). Microplásticos: la contaminación invisible a la que tecnología mexicana le está poniendo solución. Recuperado el 02 de Junio del 2022 de: https://ilab.net/microplasticos/#:~:text=%E2%80%9CEl%20problema%20con%20los%20micropl%C3%A1sticos,la%20enciclopedia%20de%20National%20Geographic.

Single Cell Protein: La alternativa a las proteínas de origen animal para el desarrollo de nuevos ingredientes. Recuperado el 02 de Junio del 2022 de: https://www.opia.cl/601/w3-article-113327.html.

Singha, S., Mahmutovic, M., Zamalloa, C., Stragier, L., Verstraete, W., Svagan, A., Das, O. & Hedenqvist, M. (2021). Novel Bioplastic from Single Cell Protein as a Potential Packaging Material. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 9 (18), pp. 6337-6346. DOI: 10.1021/acssuschemeng.1c00355.

Torres, M. D., & Domínguez, H. (2019). Valorisation of potato wastes. International Journal of Food Science & Technology, 55(6), pp. 2296-2304. DOI:10.1111/ijfs.14228.

Recursos extra recomendados para comprender mejor la tecnología expuesta:

SCP production: Scholarswing. (2017). Single Cell Proteins. [Vídeo YouTube]. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=YQ6leA5_gq8.

Bioplásticos a base de proteínas animales: American Chemical Society. (2016). Edible, Biodegradable Food Packaging-Headline Science. [Vídeo YouTube]. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=wt32GgQGTcI.
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1. Moler usando un mortero y una maja.

2. Añadir un 30 % en peso de glicerol (30/70 p/p de glicerol/SCP) al polvo y moler completamente durante 10 min.

1. Para la elaboración de las películas se utilizaron moldes circulares de 10 cm de diámetro y 200 μm de espesor.

2. Se realizaron pruebas estandarizadas de flexibilidad, composición proteica y de aminoácidos, permeabilidad de agua y oxígeno.

1. Secar a temperatura ambiente durante 4-5 h a 20ºC.

2. Moler de nuevo la solución.

1. El polvo se sometió a moldeo por compresión en un instrumento Fontijne Press TP 400 a tres temperaturas diferentes (110, 120 y 130 °C) y tiempos de prensado (5, 10 y 15 min) variados con una fuerza de 250 kN.

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[E6] Actividad 5.1 Nuevas tecnologías de procesos biotecnológicos by Montserrat Legorreta González on Genially

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BT2025.2 Prospección de Bioprocesos Actividad 5.1 Nuevas tecnologías de procesos biotecnológicos acerca de las single cell proteins (scp) En 2015 la producción de plásticos fue de 448 millones de toneladas y, se espera, que este valor se duplique para 2050 (Parker, 2019).

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Integrantes:
Alondra Peñaloza Martínez
Edith Paulina Fabián
Zayaith Flores Santín

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Desarrollo de un plástico biodegradable por medio de la microalga Chlorella vulgaris cultivada en aguas resiudales industriales

Resumen

Se busca el aprovechamiento de agua para el cultivo de microalgas, ya que poseen una gran cantidad de nutrientes que permiten su crecimiento, es por esto que, se propone el uso de estos residuos para la producción de un biopolímero por medio de la microalga Chlorella vulgaris el cual pueda sustituir plásticos derivados del petróleo con el propósito de reducir el daño generado al medio ambiente.

Finalmente, se desarrolló un diseño con la finalidad de determinar las etapas del proceso, la esquematización de los diagramas de bloques y de flujo, en donde a partir de datos teóricos se elaboró el balance de masa, que permitió la selección de los equipos para un proceso a escala piloto, y así, establecer un análisis de costos teniendo en cuenta los costos de capital y de operación

(Chavarro & Cuervo, 2022)

+ fin

+ info

+ info

Equipo 7

Alondra peñaloza

A01366732

Paulina fabián

a01369985

ZAYAITH fLORES

A01769060

Impacto ambiental

Uso de aguas residuales como fuente de carbono para la producción de PHB, de esta manera se reduce la contaminación de agua al emplearla en una economía circular y se reduce el impacto causado al medio ambiente debido a la excesiva cantidad de plástico generado diariamente.

Etapa 3

Etapa 4

Etapa 2

Etapa 1

Proceso biotecnológico

Objetivo:

Uso de microalgas para la producción de plasticos biodegradables apartir de aguas residuales proveniente de la industria lactea.

Etapas generales

Conclusión

Antecedendes

Innovación

Más del 80% de las aguas resultantes de la actividad humana se desperdicia al no recibir tratamiento. La contaminación del agua es un grave peligro para el ecosistema y la salud: Anualmente mueren alrededor de 362,000 niños a causa de diarreas relacionadas con el saneamiento deficiente y aguas contaminadas (Palou, 2019) y al menos 2000 millones de personas beben agua contaminada de heces (World Health Organization, 2022). Dada la problemática, surge como alternativa de solución el aprovechamiento de aguas residuales para cultivar microalgas con el fin de producir PHB

Fotobiorreactor tubular cerrado

Un fotobiorreactor es un tipo de recipiente de cultivo cerrado e iluminado, que está diseñado para controlar la producción de biomasa de microalgas bajo el ajuste de parámetros operativos (Znad, 2020)

Prospección de bioprocesos

Act. 5.1 Nuevas tecnologías de procesos biotecnológicos

Profesor:

Juan Jesús Cruz Maldonado.

Fecha:

3 de junio de 2022

Selección de alga C. vulgaris: pH 7.1 y un rango optimo de luz de 7.5 klux

Elección del fotoreactor: Fotobioreactor tubular

Diagrama del proceso

Se identificó la metodología correspondiente para la producción de PHA a partir de microalgas cultivadas en aguas residuales lácteas (por medio de filtración y sedinfección). Se comprobó que la producción de biomasa y de PHA en el fotobiorreactor depende de factores como temperatura, pH, aireación, intensidad de luz y tiempo de cultivo. Se logró mayor pureza del biopolímero con el cloroformo caliente como método de extracción y purificación del PHA, el cual demostró ser biodegradable. Se lograron procesar 199.65 kg/lote de agua residual láctea, logrando una concentración máxima de 2.20 g/L de biomasa de C. vulgaris, esto permite obtener de manera teórica 814.56 kg de PHA por año, reflejando un rendimiento del 13.24%

Palabras clave

Referencias

Referencias

Afreen, R., Tyagi, S., & Singh, G. P. (2021). Challenges and Perspectives of Polyhydroxyalkanoate Production From Microalgae/Cyanobacteria and Bacteria as Microbial Factories: An Assessment of Hybrid Biological System. Bioeng. Biotechnol. https://doi.org/10.3389/fbioe.2021.624885

Burgess, S. J., Tamburic, B., Zemichael, F., Hellgardt, K., & Nixon, P. J. (2011). Solar-Driven Hydrogen Production in Green Algae. Advances in Applied Microbiology, 75. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780123870469000049

Chavarro, D. A., & Cuervo, L. D. (2022). Desarrollo de un plástico biodegradable por medio de la microalga Chlorella vulgaris cultivada en aguas resiudales industriales. FUNDACIÓN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA FACULTAD DE INGENIERÍAS PROGRAMA DE INGENIERÍA QUÍMICA.

Chong, J. W. R., Khoo, K. S., Yew, G. Y., Leong, W. H., Lim, J. W., Lam, M. K., Ho, Y.-C., Ng, H. S., Halimatul Munawaroh, H. S., & Show, P. L. (2021). Advances in production of bioplastics by microalgae using food waste hydrolysate and wastewater: A review. Bioresources Technology, 342. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.125947.

Cinar, S. O., Chong, Z. K., Kucuker, M. A., Wieszorek, N., Cengiz, U., & Kuchta, K. (2020). Bioplastic Production from Microalgae: A Review. Environmental Research and Public Health, 17(11). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7312682/

Cui, X., Yang, J., Cui, M., Zhang, W., & Zhao, J. (2021). Comparative experiments of two novel tubular photobioreactors with an inner aerated tube for microalgal cultivation: Enhanced mass transfer and improved biomass yield. Algal Research, 58. https://0-www-sciencedirect-com.biblioteca-ils.tec.mx/science/article/pii/S2211926421001831

Palou, N. (2019, March 22). Día Mundial del Agua: Las cifras siguen siendo alarmantes. La Vanguardia. Retrieved May 31, 2022, from https://www.lavanguardia.com/natural/20190322/461164578761/cifras-agua-siguen-siendo-alarmantes.html

Las microalgas han surgido como una estrategia efectiva para la obtención de productos de valor agregado como los bioplásticos, ya que tienen la capacidad de acumular un alto contenido de lípidos, carbohidratos y proteínas (Chong et al., 2021). A diferencia de las bacterias y hongos heterótrofos que también producen PHB, las microalgas son microorganismos fotoautótrofos que requieren de cantidades mínimas de nutrientes para crecer como CO2, N, P, Fe, Mg y Si (Sandoval-Herrera, 2022), por lo que pueden cultivarse en ambientes adversos como aguas residuales, desechos porcinos, estiércol de vacas, residuos de ganado y desechos avícolas (Afreen et al., 2021). Por tales motivos, las microalgas pueden lograr el proceso de remediación de aguas residuales junto con la producción de PHB a través de la asimilación de los nutrientes mencionados (Rahman et al., 2014).

Etapa 2

Crecimiento de la biomasa microalga de C. vulgaris, mediante el control de condiciones óptimas como temperatura, pH, luz, agitación y nutrientes.

El cultivo se realiza en un fotobiorreactor con un rango de 0.2 m se agrega inoculo s 25°C, luz blanca de 40 W, por un lapso de 20 días.

Se realizan controles diarios de azul de Nilo.

Etapa 1

Pretratamiento del agua residual láctea para asegurar el correcto crecimiento de C. vulgaris con luz UV

Eliminación de partículas de gran tamaño y otros microorganismos que puedan alterar este factor.

Animación de la etapa

Etapa 3

Generación de condiciones de estrés que permitan a la microalga sintetizar este biopolímero.

Pasado el día 12 las algas se estresan para que generen el PHB, durante 15 días.

Etapa 4

Enfocado en la extracción y purificación del PHA, así como su respectiva caracterización térmica y mecánica

Una vez terminado el cultivo se centrifugan las celulas a 6000 rpm durante 10 minutos

Se realiza una seria de centrifugaciones, y una extracion por diversos solventes (metanol, cloroformo).

Para la purificación unicamente se evapora el cloroformo y se evapora el metanol.

Se analiza el biopolimero por espectroscometria.

Animación de la etapa

Su mecanismo de fluido permite canalizar de mejor forma los nutrientes y mantienen el cultivo aislado del medio ambiente. Consta de sistemas de agitación, aireación, control de pH, intercambio de calor y CO 2 (Cinar et al., 2020). Los fotobiorreactores tubulares están conformados por un colector solar, el cual está constituido por tubos rectos transparentes que captan la luz solar para el medio de cultivo (Burgess et al., 2011)

Se caracterizan por tener una gran área de superficial, alta capacidad de cultivo continuo, control de sistema flexible, alta eficiencia fotosintética y bajas fluctuaciones en la eficiencia fotosintética durante el día (Cui et al., 2021)

Aguas residuales, Bibliometría, Bioplástico, Chlorella vulgaris, Microalga, Polihidroxialcanoato (PHA).

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Act. 5.1 by Litziguery Zayaith Flores Santín on Genially

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Integrantes:
Brenda A. García
Bernardo Filo
Shali Pérez

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Actividad 5.1 Nuevas tecnologías de procesos biotecnológicos

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Integrantes del equipo:

Abraham Del Río Monterroso (A01366524)
Karla Velázquez (A01366611)
Emilia Rojas (A01366694)

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Actividad 5.1. Nuevas tecnologías de procesos biotecnológicos

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Grupo 2
Integrantes:
Carla Maldonado A01366721
Mariana Mena A01366922
Sonia Archundia Albino A01366630

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Integrantes:

Inés Malfait Juárez A01365883
Sebastián Morales Sedano A01366560
Daniel Alejandro López Ocampo A01366720

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Inés Malfait Juárez A01365883

Sebastián Morales Sedano A01366560

Daniel Alejandro López Ocampo A01366720
IMPACTO SOBRE el medio ambiente
Economía circular

Producir bioplásticos a partir de residuos alimentarios aporta a la industria en términos de sostenibilidad, gestión de residuos y revalorización, al convertir un desecho de un proceso en materia prima de otro.

Life Cycle Assessment

El impacto ambiental de las películas de bioplástico desarrolladas (HAm−PVA) se comparó con una película de plástico típico (PVF) y un bioplástico común (PLA), mediante la evaluación del ciclo de vida de 1 kg de estos plásticos en 18 categorías (cambio climático, ecotoxicidad, desgaste del ozono, toxicidad humana, etc.). En todas las categorías, HAm−PVA tiene el impacto ambiental más bajo, esto gracias al proceso de producción más ecológico y a que su materia prima es un desecho de la industria láctea.

BIOPLÁSTICOS A BASE DE PROTEÍNAS

ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

Peydayesh, M., Bagnani, M., & Mezzenga, R. (2021). Sustainable Bioplastics from Amyloid Fibril-Biodegradable Polymer Blends. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 9(35), 11916-11926. doi: 10.1021/acssuschemeng.1c03937

SUERO LÁCTEO COMO RESIDUO INDUSTRIAL

FIBRILLAS DE AMILOIDE

Enfoque de la metodología

Innovación asociada a la tecnología

Se propone un proceso a base de agua simple, económico y escalable para producir películas de bioplásticos estructuralmente independientes, transparentes, robustos y flexibles.

El aspecto innovador en la tecnología desarrollada por Peydayesh et al. (2021) constituye en usar las fibrillas de amiloide como bloques de construcción para la ingeniería de nuevos bioplásticos con características específicas, afinadas aún más mediante la combinación de diferentes aditivos funcionales, como biopolímeros y plastificantes, para mejorar el rendimiento de las películas resultantes.

Atendiendo a las diversas problemáticas derivadas del uso desmesurado de plásticos, la investigación propone el uso de fibrillas de amiloide como bloques de construcción de nuevos bioplásticos. A partir de suero de leche se obtuvo una película plástica con características físico-químicas óptimas para su utilización en el envasado de alimentos. Asimismo, los costos involucrados en la producción del bioplástico son menores a los de otros de su misma naturaleza, debido en gran parte al carácter residual de su materia prima. Por lo demás, la presente propuesta se apega fuertemente a los principios de la economía e industria circular. Estos resultados demuestran el potencial de los bioplásticos híbridos de fibrillas de amiloide de suero de leche como una solución eficiente, sostenible y económica a las problemáticas planteadas.

CONCLUSIONES

Figure 2. LCA of HAm−PVA compared to PLA and PVF: Normalized environmental impact profile of HAm−PVA compared to PLA and PVF, comprising all 18 impact categories of the ReciPe method (CC: climate change, OD: ozone depletion, TA: terrestrial acidification, FE: freshwater eutrophication, ME: marine eutrophication, HTOX: human toxicity, POF: photochemical oxidant formation, PMF: particulate matter formation, TTOX: terrestrial ecotoxicity, FTOX: freshwater ecotoxicity, MTOX: marine ecotoxicity, IR: ionizing radiation, ALO: agricultural land occupation, ULO: urban land occupation, NLT: natural land transformation, WAT: water depletion, MET: metal depletion, and FOS: fossil depletion).

El suero representa el principal No obstante, el suero es una rica fuente de proteínas, de las cuales la más abundante es la subproducto de la industria láctea (aprox. 120 millones de toneladas anuales) y solo la mitad se transforma en productos de valor agregado (alimentos para humanos o animales), por lo que la eliminación del suero restante representa un problema crucial para la industria y genera preocupaciones ambientales debido a su β-lactoglobulina, una proteína globular que puede autoensamblarse fácilmente en fibrillas de amiloide, lo cual le abre las puertas a una variedad de aplicaciones. alta demanda biológica de oxígeno.

Las fibrillas de amiloide pueden autoensamblarse in vitro a partir de diversas proteínas alimentarias (como la β-lactoglobulina del suero) a través de la desnaturalización e hidrólisis en condiciones de pH bajo y temperaturas altas. Gracias a sus propiedades biofísicas superiores a las de los monómeros individuales, como una alta rigidez, y a su estabilidad mecánica y química, se han utilizado como componentes básicos para desarrollar suspensiones, emulsiones, membranas y geles de alto desempeño, y constituyen un candidato ideal para producir películas bioplásticas híbridas.

Como resultado, se obtienen bioplásticos híbridos que pueden ser biodegradables (alcohol polivinílico como aditivo) o compostables (metilcelulosa como aditivo) dependiendo de su composición. Otras propiedades importantes de la película, como la estabilidad del agua, la hidrofobicidad y la actividad antioxidante, pueden ajustarse mediante tratamientos químicos o recubrimientos. Estos nuevos bioplásticos se caracterizan por una amplia gama de propiedades que se pueden lograr y ajustar sin requerir el uso de compuestos no biodegradables o tóxicos. Figure 1. Generality, scalability, and application of hybrid bioplastics. (a) Visual appearance of the hybrid bioplastics based on amyloid fibrils and MC. (b) Scalability example of hybrid amyloid fibril bioplastics. (c) Packaging application of hybrid amyloid PVA bioplastics.

Este tipo de bioplásticos tiene características favorables como una amplia disponibilidad, rápidas tasas de biodegradación y calidad de grado alimentario (las películas de este material incluso pueden clasificarse como comestibles). No obstante, sus principales inconvenientes derivan de la naturaleza intrínseca de los monómeros de proteínas, que a menudo son globulares e hidrofílicos, lo cual resulta en dificultades en el procesamiento de películas, propiedades mecánicas y de barrera deficientes y alta sensibilidad al agua y la humedad.

El aislado de proteína de suero (proteína modelo del estudio) se dispersa en agua ácida junto con un plastificante (glicerol) y un bio polímero soluble en agua (ya sea PVA o MC), seguido de un proceso de fibrilación en presencia de otros ingredientes (la solución se calienta a 90 °C durante 5 h para permitir que los monómeros de β-lactoglobulina se autoensamblen en fibrillas de amiloide). La solución se vierte sobre moldes y se evapora el solvente, obteniendo películas de bioplástico transparentes y homogéneas.

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Actividad 5.1 - Equipo 2 - Gpo 2 by Inés Malfait Juárez on Genially

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Inés Malfait Juárez A01365883 Sebastián Morales Sedano A01366560 Daniel Alejandro López Ocampo A01366720 IMPACTO SOBRE el medio ambiente Economía circular Producir bioplásticos a partir de residuos alimentarios aporta a la industria en términos de sostenibilidad, gestión de residuos y revalorización, al convertir un desecho de un proceso en materia prima de otro.

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Integrantes:
Ana Paola Méndez, Veneta Teova y Marco Cantú.

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Azucena, Julia, Bonitzu