Producción y optimización de celulosa bacteriana a partir de jugo de raquis de banano (Musa spp.) pretratado con ozono mediante diseño Box–Behnken

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.26439/ing.ind2026.n50.8611

Palabras clave:

celulosa bacteriana, raquis de banano, ozono, optimización, superficie de respuesta, escalamiento

Resumen

La valorización del raquis de banano (RB) constituye una estrategia clave en la bioeconomía circular de regiones tropicales. Este estudio evaluó la producción de celulosa bacteriana (CB) por Komagataeibacter hansenii ATCC 23769 utilizando jugo de raquis de banano (JRB) pretratado con ozono (600 mg O2 h-¹). Mediante un diseño Box-Behnken, se identificaron la fracción volumétrica de JRB (25-75 % v/v) y el tiempo de fermentación (7-21 días) como factores críticos del rendimiento, mientras que el tiempo de ozonización (10-30 min) mostró un efecto limitado. Bajo condiciones óptimas (75 % v/v de JRB, 21 días de fermentación), se alcanzó un rendimiento máximo de 6,00 ± 0,56 g L-¹, con un modelo de superficie de respuesta de R² = 0,7894. El escalamiento a un biorreactor estático de 20 L confirmó la robustez del sistema, manteniendo ~6 g L-¹. La caracterización mediante FTIR-ATR, XRD y TGA confirmó la presencia de celulosa tipo I de alta pureza estructural. Estos resultados posicionan al JRB pretratado con ozono como un sustrato sostenible para producir CB, lo que contribuye a la valorización de residuos agroindustriales.

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Biografía del autor/a

  • Andres Joel Zeas Sesme, Facultad de Posgrado, Universidad Estatal de Milagro, Ecuador

    Ingeniero en Biotecnología por la Universidad Estatal de Milagro en Ecuador, institución donde actualmente cursa su maestría en Biotecnología. Su trayectoria profesional incluye el desempeño como asistente técnico de investigación y asistente de laboratorio en la misma casa de estudios, donde participó en proyectos enfocados en la bioeconomía circular y el diseño experimental de bioprocesos. En la actualidad, ejerce como docente en la Unidad Educativa Albert Einstein en Milagro, Ecuador. Su labor científica se especializa en la optimización de la producción de celulosa bacteriana a partir de jugo de raquis de banano mediante pretratamiento con ozono, utilizando modelos avanzados como ANN y RSM.

  • Thaily Jazmin Martínez Castillo , Facultad de Posgrado, Universidad Estatal de Milagro, Ecuador

    Ingeniera en Biotecnología por la Universidad Estatal de Milagro en Ecuador, donde actualmente cursa la maestría en Biotecnología. Su formación académica se ha orientado a la aplicación de la biotecnología en sistemas productivos, con énfasis en el control de calidad y el aseguramiento de procesos. Actualmente, se desempeña en el Área de Control de Calidad de la empresa camaronera Tropack, donde es responsable de la verificación, monitoreo y cumplimiento de los estándares aplicables a los procesos productivos, garantizando la inocuidad y la calidad del producto final.

  • Manuel Alejandro Fiallos Cárdenas, Facultad de Salud y Servicios Sociales, Universidad Estatal de Milagro, Ecuador

    Ingeniero químico por la Universidad de Guayaquil y biotecnólogo por la Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL), especializado en la transformación de residuos agroindustriales en bioproductos de alto valor. Como profesor e investigador en la Universidad Ikiam, lidera iniciativas de sostenibilidad y bioeconomía circular en la Amazonía. Es un experto reconocido en la producción de nanocelulosa bacteriana y su aplicación en soluciones de empaque ecológicas, donde integra análisis técnicos, económicos y ambientales

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Publicado

2026-06-15

Número

Sección

Ciencia y tecnología / Science and technology

Cómo citar

Zeas Sesme, A. J., Martínez Castillo , T. J. ., & Fiallos Cárdenas, M. A. (2026). Producción y optimización de celulosa bacteriana a partir de jugo de raquis de banano (Musa spp.) pretratado con ozono mediante diseño Box–Behnken. Ingeniería Industrial, 50, 281-306. https://doi.org/10.26439/ing.ind2026.n50.8611