{"id":508,"date":"2020-11-11T13:12:38","date_gmt":"2020-11-11T13:12:38","guid":{"rendered":"http:\/\/biopolcom.cl\/?p=508"},"modified":"2020-11-11T13:12:38","modified_gmt":"2020-11-11T13:12:38","slug":"bacterias-producen-polimeros-biodegradables-para-uso-en-envases","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/biopolcom.cl\/index.php\/2020\/11\/11\/bacterias-producen-polimeros-biodegradables-para-uso-en-envases\/","title":{"rendered":"Bacterias producen pol\u00edmeros biodegradables para uso en envases"},"content":{"rendered":"

SusPackaging es el nombre del proyecto que adelantan varios institutos Fraunhofer, la Universidad de Stuttgart y LCS Life Cycle Simulation con el fin de crear pol\u00edmeros biodegradables de base biol\u00f3gica como reemplazo de los envases de pl\u00e1stico en la industria cosm\u00e9tica.<\/p>\n

En un proyecto conjunto con la Universidad de Stuttgart y LCS Life Cycle Simulation, investigadores del Instituto Fraunhofer de Ingenier\u00eda Interfacial y Biotecnolog\u00eda (IGB) y el Instituto Fraunhofer de Ingenier\u00eda de Procesos y Envasado (IVV) est\u00e1n trabajando para establecer un concepto hol\u00edstico para el uso sustentable de materiales de embalaje biol\u00f3gicamente degradables en la industria cosm\u00e9tica.<\/p>\n

El proyecto se centra en polihidroxialcanoatos (PHA), que tienen propiedades similares a los pl\u00e1sticos convencionales, pero se producen a partir de microorganismos y sin el uso de materias primas de origen f\u00f3sil.<\/p>\n

A la fecha, las bacterias del laboratorio de la Dra. Susanne Zibek, en Fraunhofer IGB en Stuttgart, se han alimentado de una gran variedad de materiales de desecho, que van desde desechos de madera y residuos de aceite y az\u00facar, hasta glicerol de la producci\u00f3n de biodiesel.<\/p>\n

Cada una de estas fuentes de alimentaci\u00f3n a base de carbono hace que las bacterias produzcan gr\u00e1nulos de almacenamiento intracelular espec\u00edficos. Estos llamados polihidroxialcanoatos (PHA) son el foco de SusPackaging, el proyecto de investigaci\u00f3n que adelantan las instituciones mencionadas. Los investigadores de Fraunhofer IGB est\u00e1n buscando crear pol\u00edmeros biodegradables de base biol\u00f3gica como reemplazo de los envases de pl\u00e1stico en la industria cosm\u00e9tica. Lo que distingue al proyecto es su intento de establecer una cadena de valor totalmente ecol\u00f3gica. Como explica la Dra. Ana Luc\u00eda V\u00e1squez-Caicedo, del Fraunhofer IGB, un concepto hol\u00edstico con un enfoque en la sostenibilidad es nuevo: \u201cMuchos estudios se concentran en aspectos individuales, pero es raro ver una consideraci\u00f3n de toda la cadena de proceso hasta el final a una evaluaci\u00f3n de la calidad de los materiales\u201d.<\/p>\n

El proceso comienza con el cultivo de la bacteria. La Dra. Susanne Zibek, gerente del Grupo de Tecnolog\u00eda de Procesamiento de Alimentos, y su colega, el Dr. Thomas Hahn, est\u00e1n investigando c\u00f3mo se pueden usar microorganismos espec\u00edficos para producir diferentes PHA con diferentes estructuras y c\u00f3mo la elecci\u00f3n del alimento influye en sus caracter\u00edsticas.<\/p>\n

\u201cB\u00e1sicamente, estamos tratando de crear nuevas variantes estructurales, para que luego podamos ver si el pol\u00edmero producido es adecuado como material de embalaje\u201d, explica Zibek. El grupo de trabajo cuenta con el apoyo de investigadores de la Universidad de Stuttgart, que est\u00e1n analizando m\u00e1s de cerca varias caracter\u00edsticas de los microorganismos, incluido el grado en que pueden adaptarse a las sustancias t\u00f3xicas que podr\u00edan estar contenidas en las fuentes naturales de alimentaci\u00f3n.<\/p>\n

Reemplazo de solventes da\u00f1inos con tecnolog\u00eda de cambio de presi\u00f3n<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Antes de que los PHA puedan procesarse y probarse, primero deben extraerse de los microorganismos. Este es el campo de especializaci\u00f3n de V\u00e1squez-Caicedo, directora del Grupo de Tecnolog\u00eda de Procesamiento de Alimentos del Fraunhofer IGB. Por regla general, este llamado proceso de purificaci\u00f3n utiliza disolventes como el cloroformo. Sin embargo, seg\u00fan explica, el objetivo es alejarse de los disolventes nocivos para el medio ambiente. En cambio, ha desarrollado un m\u00e9todo puramente mec\u00e1nico \/ f\u00edsico de alteraci\u00f3n celular. Conocida como tecnolog\u00eda de cambio de presi\u00f3n (PCT), implica la adici\u00f3n de un gas de proceso al caldo de fermentaci\u00f3n que contiene los microorganismos. Luego, el caldo se presuriza, con el resultado de que el gas penetra en el citoplasma de las c\u00e9lulas. Una r\u00e1pida disminuci\u00f3n de la presi\u00f3n en el caldo destruye las c\u00e9lulas y libera PHA.<\/p>\n

Despu\u00e9s de la purificaci\u00f3n, el PHA se env\u00eda en forma de polvo blanco a Fraunhofer IVV en Freising. Aqu\u00ed, primero se convierte en gr\u00e1nulos y luego en una pel\u00edcula de pol\u00edmero. Las pruebas iniciales en l\u00e1minas peque\u00f1as de este pol\u00edmero han examinado las caracter\u00edsticas del material, como la estabilidad t\u00e9rmica, la plasticidad y varias propiedades de barrera, esenciales para que los futuros envases proporcionen a los ingredientes cosm\u00e9ticos, por ejemplo, una protecci\u00f3n eficaz contra la desecaci\u00f3n.<\/p>\n

La Dra. Cornelia Stramm, del Fraunhofer IVV, est\u00e1 satisfecha con los resultados hasta ahora: \u201cEn t\u00e9rminos de sus propiedades mec\u00e1nicas, algunos tipos de PHA todav\u00eda est\u00e1n resultando algo dif\u00edciles de procesar. Necesitamos hacer algunos ajustes all\u00ed. Pero en t\u00e9rminos de sus propiedades de barrera, los PHA muestran un gran potencial en comparaci\u00f3n con otros biopol\u00edmeros\u201d.<\/p>\n

Al final de cada ciclo de prueba, env\u00eda los resultados a Stuttgart junto con recomendaciones para acciones adicionales, y luego el proceso comienza de nuevo.<\/p>\n

Con base en estos comentarios del Fraunhofer IVV, el grupo de trabajo de Zibek en Fraunhofer IGB ha modificado su estrategia de alimentaci\u00f3n. Las bacterias ahora reciben un cosustrato adicional, lo que aumenta el contenido de valerato de PHA, lo que hace que el producto final sea m\u00e1s flexible.<\/p>\n

Si bien los vol\u00famenes a\u00fan son muy bajos y la producci\u00f3n lleva mucho tiempo, el proceso mejora constantemente con cada ciclo de retroalimentaci\u00f3n.<\/p>\n

Una vez finalizados los distintos pasos, un an\u00e1lisis del ciclo de vida realizado por el socio externo del proyecto LCS Life Cycle Simulation evaluar\u00e1 la eficiencia energ\u00e9tica y la sostenibilidad de todo el proceso para compararlo con los procesos existentes. Los tres investigadores de Fraunhofer ven un gran potencial para los PHA. En el futuro, especialmente para los peque\u00f1os art\u00edculos de envases desechables, podr\u00edan ofrecer una aut\u00e9ntica alternativa a los pl\u00e1sticos convencionales a base de petr\u00f3leo.<\/p>\n

Fuente: Plastics Technology M\u00e9xico<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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