Glicerol residual como sustrato para la producción de ácido cítrico por Aspergillus Niger

Abstract

With the increase in the use of biofuels such as biodiesel, large amounts of glycerol have been generated as the main by-product in the production process of this bioenergetic. This has motivated the search for alternatives for its reuse. Research has shown that crude glycerol derived from biodiesel can be used to form multiple products with added value. The present study focuses on the analysis of different scenarios for the design of the process of citric acid production with residual glycerol as substrate, by submerged fermentation using Aspergillus niger. For the experimental analysis of this process, the following variables are considered as independent: the amount of substrate, nutrients [NH4)2SO4, KH2PO4 and MgSO4.7H2O], agitation speed and duration of fermentation. The exploratory stage was carried out using a Plackett-Burman experimental design and for the optimization stage a Central Compound design. The results obtained from DPB indicated that nutrients [(NH4)2SO4, KH2PO4 and MgSO4.7H2O] were the most significant factors that affecting the production of citric acid. The optimal citric acid production obtained by DCC was 0.135542 g/l with a consumption of 41.98% of residual glycerol towards unidentified metabolites.

Con el incremento en el uso de biocombustibles como el biodiesel, se han generado grandes cantidades de glicerol, como subproducto principal en el proceso de producción de dicho bioenergético. Esto ha motivado la búsqueda de alternativas para su reutilización. Investigaciones han demostrado que el glicerol crudo derivado de biodiesel puede ser utilizado para formar múltiples productos con valor añadido. El presente estudio se centra en el análisis de diferentes escenarios para el diseño del proceso de producción de ácido cítrico con glicerol residual como sustrato, mediante la fermentación sumergida utilizando Aspergillus niger. Para el análisis experimental de dicho proceso se consideran como variables independientes a: la cantidad de sustrato, nutrientes [(NH4)2SO4, KH2PO4 y MgSO4.7H2O], velocidad de agitación y duración de la fermentación. La etapa exploratoria se llevó a cabo utilizando un diseño experimental Plackett-Burman y para la etapa de optimización un diseño Compuesto Central. Los resultados obtenidos de DPB indicaron que (NH4)2SO4, KH2PO4 y MgSO4.7H2O fueron los componentes más significativos que afectan la producción de ácido cítrico. La producción óptima de ácido cítrico obtenido por DCC fue de 0.135542 g/l con un consumo del 41.98% del glicerol residual hacia metabolitos no identificados.