Enzymatic transformation of crystalline structure of copolymer poly (ethylene-co-vinyl alcohol) (evoh)

Abstract

ABSTRACT: Changes in the crystalline structure of the copolymer poly(ethylene-co-vinyl alcohol) (EVOH) that occurs during the enzymatic fermentation system with the fungus Phanerochaete chrysosoporium were studied. This fungus has a powerful group of oxidative enzymes that had been used for several processes of environmental pollutants degradation. In order to use the enzymatic system of the fungus to improve degradation, films of the copolymer are inoculated and maintained in a solid state fermentation (SSF) system using as substrate a mixture of agroindustrial corn wastes with an initial humidity of 90%, during forty days. Analyses of the films were made at different times of fermentation. The effect on the chemical structure of the polymer was studied by using FTIR-spectroscopy with attenuated total reflection (ATR) and changes in the crystalline structure were determined by differential scan calorimetry DSC and X-ray diffraction technique. The lignin peroxidase (LiP) activity was followed by UV-spectrophotometry. We concluded that after 20 days of fermentation the copolymer has lost 50 percent of the initial crystalline structure.

RESUMEN: Se estudia el cambio en la estructura cristalina del copolímero polietilvinil alcohol (EVOH) que tiene lugar durante el sistema de fermentación enzimática con el hongo Phanerochaete chrysosporium. El hongo cuenta con un poderoso grupo de enzimas oxidativa, que han sido utilizadas en la degradación de varios contaminantes ambientales. Con el fin de utilizar el sistema enzimático de este microorganismo en la degradación del EVOH, las películas del copolímero fueron inoculadas y mantenidas bajo un sistema de fermentación en estado sólido, utilizando como sustrato la mezcla de residuos agroindustriales de maíz, con una humedad inicial del 90%, durante 40 días. El análisis de las películas se llevó a cabo en diferentes tiempos de fermentación; los cambios en la estructura cristalina fueron determinados por calorimetría diferencial de barrido DSC y difracción de rayos X. La actividad de la enzima ligninoperoxidasa fue seguida por espectrofotometría ultravioleta. Concluimos que después de 20 días de fermentación, el copolímero pierde el 50% de la cristalinidad inicial.