Post on 05-Nov-2018
Síntesis de poli(ácido láctico) de bajo peso molecular por policondensación directa, a partir del fermento purificado de desechos agroindustriales de banano de Costa Rica
B.Q.I. Pablo Jiménez Bonilla
M.Sc. María Sibaja Ballestero
Dr. Jose Vega-Baudrit
Justificación
• Producción 2.200.000 TM
• 20% de rechazo
• Industria de jugos
• 50% de desecho
• 222.000 TM desecho
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Justificación
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Introducción
Desechos
banano
Pretratamiento
Fermentación con
Lactobacillus casei
Nanofiltración
y electrodiálisis
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Introducción
Policondensación por fusión directaReacción en dos etapas:I Etapa: oligomerización:
Ácido láctico 85% Oligómero de ácido láctico
II Etapa: Polimerización
Oligómero de ácido láctico Ácido poliláctico de bajo peso5
Metodología sintéticaPLA 1 PLA 2
Ácido láctico Merck diluido15%
I Oligomerización:9 h, 25 mbar, gradiente detemperatura
II Polimerización:9 h, 25 mbar, 170°C
Ácido láctico Merck diluido 15%
I Preconcentración:Rotavaporación, 3 h, de 40 a 60°C
II Oligomerización7 h, 150°C, gradiente de presión
III Polimerización:9 h, 25 mbar, 170°C
Más exitosa: ácido láctico banano
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Metodología de caracterización
DSC
TGA
FTIR
Viscosimetría
Polarimetría
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Metodología: Purificación y cuantificación de azúcares
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Cloroformo(3 fracciones)
Acetona
EtanolAzúcares totales
Espectrofotométrico
Método de Fenol sulfúrico
Resultados: Masa molar promedio viscosimétrica, análisis termogravimétrico y calorimetría diferencial de barrido
Muestra Mv Td (TGA) Tm (DSC)
PLA 1 503 Da 252 °C 144 °C
PLA 2 1 003 Da 296 °C 166 °C
PLA banano 10 685 Da 396 °C 159 °C
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PLA - banano
Figura 1. Termograma de DSC
Tabla 1. Masa molar y temperaturas de fusion y descomposición
PLA banano
Figura 2. Termograma de TGA
Análisis termogravimétrico TGA
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FTIR Fracciones y azúcares
PLA fraccion 2
40
60
80
100
%T
PLA fraccion 3
40
60
80
100
%T
PLA fraccion 4
40
60
80
100
%T
PLA fraccion 5
40
60
80
100
%T
1000 1500 2000 2500 3000 3500
cm-1
2.CHCl3 1.6080 g/kg glucosa
3.CHCl3 0 glucosa
4.Acetona 5.3260 g/kg glucosa
5. Etanol 0 glucosa
Figura 3. Espectros infrarrojos de las distintas fracciones 11
Resultados: FTIR y polarimetría
Polarimetría ácido láctico banano: = 0.01
Figura 4. Espectros infrarrojos12
Conclusiones
• Método aplicable para PLA de bajo pesomolecular.
• La oxidación esta relacionada al contenido deazúcares.
• El peso molecular alcanzado con el ácidoláctico de banano fue muy superior alcomercial.
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Proyección futura
• Estudio cinético de síntesis por microondas.
• Análisis por HPLC de carbohidratos y ácidos orgánicos.
• Nuevas alternativas de purificación del ácido láctico o del polímero resultante.
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Agradecimientos
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