Efecto del medio y condiciones de cultivo en el rendimiento y calidad de celulosa para obtención de cuero biológico

Abstract

El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de diversas proporciones de sacarosa (SA), mucílago de cacao (MC) y suero de leche (SL) en el rendimiento y la calidad de la celulosa bacteriana (CB) para la producción de cuero biológico. Se optimizaron los parámetros mediante el diseño simplex-centroide (DSC) y la función de deseabilidad (FD). El estudio comprendió 10 tratamientos, en los cuales la mezcla de diferentes proporciones de SA (10-15%), MC (5-10%) y SL (0-5%) constituyó el 20% de la formulación total. El rendimiento de biomasa (RB) se determinó como la relación entre el peso de la celulosa bacteriana (CB) producida a los 28 días y el sustrato consumido, con una pureza de biomasa en términos de celulosa del 96%. Se seleccionó el modelo cúbico debido a su efecto estadístico significativo más cercano al valor-p (p=0,0377≈0,05) y su elevado coeficiente de determinación (R² = 93,11%), lo que permite predecir resultados futuros y evaluar diferentes parámetros del efecto de SA, MC y SL en el RB. El análisis de la superficie de respuesta reveló que las proporciones óptimas de cada componente, determinadas por la función de deseabilidad, fueron: 150g de SA, 50g de MC y 0g de SL, estos garantizan un RB superior a 30g de biomasa por gramo de sustrato. En la etapa subsiguiente, la celulosa bacteriana (CB) que exhibió la respuesta más favorable a los tratamientos aplicados se sometió a un proceso de estabilización. Para ello, se ensayaron tres técnicas de curtido: curtido mineral con sulfato de cromo (SC), curtido sintético con tensotan GL-50 (T-GL) y curtido vegetal con polvo de tara (PT). Se establecieron siete tratamientos siguiendo los lineamientos del diseño simplex-centroide (DSC). Los ensayos físico-mecánicos de tracción y porcentaje de alargamiento del cuero biológico obtenido, considerado como un compuesto de matriz polimérica, se llevaron a cabo conforme a lo establecido en la norma NTP-ISO 3376. Mediante la función de deseabilidad, se optimizaron la resistencia a la tracción (RT) en 20 N/mm2 y el porcentaje de elongación (PE) 15 % del cuero biológico. Bajo los siguientes parámetros: 4,64% (SC) 3,64% (T-GL) y 1,70% (PT), Estos resultados superan los valores objetivo de RT y PE establecidos en la norma NTP 241.023:2014, referente a las especificaciones del empeine para calzado casual.