Biomasse lignocellulosiche residuali per la produzione di poliidrossialcanoati

Lo scopo del lavoro sperimentale qui presentato è la conversione microonde-assistita di una biomassa lignocellulosica di scarto in monosaccaridi da utilizzare come substrato per la produzione di poliidrossialcanoati tramite fermentazione aerobica. La prima parte del lavoro prevede la neutralizzazione e purificazione del prodotto della reazione di idrolisi acida della biomassa lignocellulosica di scarto. Si è deciso di utilizzare una resina a scambio ionico basica debole per la neutralizzazione del prodotto ma, dato l'elevato contenuto di sali e la conseguente variazione della composizione del medium di fermentazione, il suo utilizzo non è stato possibile. Sono state dunque svolte varie prove di ottimizzazione del processo di neutralizzazione e purificazione del prodotto sfruttando e confrontando differenti resine a scambio ionico acide forti da accoppiare alla resina basica debole per ottenere il minimo contenuto di sali all'interno dei monosaccaridi, al fine di non alterare la composizione salina del terreno di coltura. La seconda parte del lavoro prevede lo svolgimento della fermentazione con una coltura microbica mista (MMC), derivante da un processo di arricchimento in microrganismi PHA-produttori di fanghi attivi dell'industria casearia. Successivamente si prevede l'estrazione del PHA con un metodo convenzionale (che sfrutta il cloroformio come fase estraente) e la caratterizzazione del materiale polimerico estratto tramite spettroscopia IR ed NMR. Visto l'approccio “green” di questo elaborato, la terza parte del lavoro consiste nell'ottimizzazione del processo di estrazione dei PHA con l'ausilio di ultrasuoni per la rottura della parete cellulare e 2-Metiltetraidrofurano come solvente sostenibile dal punto di vista ambientale. Si intende dunque confrontare l'efficienza di tali estrazioni “non convenzionali” con quella convenzionale.