Producción de ácido láctico a partir del lactosuero utilizando Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus / Production of lactic acid from whey using Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus / Produção de ácido láctico de soro de leite coalhado usando Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus

RESUMEN

El objetivo principal de esta investigación fue determinar las condiciones adecuadas de crecimiento del Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus para la producción de ácido láctico, utilizando como sustrato lactosuero proveniente del departamento del Cesar, Colombia. El ácido láctico es producto de la extracción y purificación de caldos de fermentación donde se usa como bacterias fermentativas el co-cultivo Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus, usualmente usadas para la producción de yogurt. El sustrato es suplementado con extracto de levadura, fosfato de amonio como fuente de nitrógeno y carbonato de calcio como neutralizante. Esto con el fin de optimizar el consumo, por parte de las bacterias, del carbohidrato principal presente en el suero (lactosa). Durante la fermentación se controló la concentración del inóculo y temperatura, el tiempo máximo fue 72 h. La purificación se llevó a cabo mediante esterificación, filtración de sólidos formados con la reacción y extracción de agua por evaporación y posterior arrastre con nitrógeno. Finalmente se obtuvo ácido láctico con un 78,0% de pureza (36,7 g/L), el cual se caracterizó a través de espectroscopía infrarroja.

RESUMO

O principal objetivo desta pesquisa foi determinar as condições adequadas de crescimento do Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus para a produção de ácido láctico utilizando como substrato soro de leite obtido do Departamento do Cesar, Colômbia. O ácido láctico é um produto da extração e purificação de caldos de fermentação, no qual são usadas como bactérias fermentativas Lactobacillus delbrueckiisubsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus, normalmente usadas para a produção de iogurte. O substrato é suplementado com extrato de levedura, fosfato de amonio como fonte de nitrogênio e de carbonato de cálcio como um neutralizador, para optimizar o consumo, pelas bactérias, do principal hidrato de carbono presente no soro (lactose). Durante a fermentação os seguintes fatores foram controlados concentração do inóculo e temperatura, e atingiu num máximo de 72 h. A purificação foi efetuada por esterificação, filtração dos sólidos formados com a reação e remoção de água por evaporação e varrimento com nitrogênio. Finalmente o ácido láctico foi obtido com 78,0% de pureza (36,7 g/L), e foi caracterizado por espectroscopia de infravermelho.

ABSTRACT

The main objective of this research was to determine the proper growth conditions of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus for the production of lactic acid using serum as substract. This serum was obtain from the department of Cesar, Colombia. Lactic acid is the result of the extraction and purification of fermentation broths in which bacteria Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus and Streptococcus thermophilus are used, which are usually used for the production of yogurt. The substrate was supplemented with yeast extract, ammonium phosphate as a nitrogen source, and calcium carbonate as a neutralizer, in order to optimize the consumption, by the bacteria, of the main carbohydrate present in serum (lactose). During the fermentation (up to 72 h) the inoculums concentration, and temperature were controlled. Purification consisted in esterification, filtration of solids formed during the reaction, and removing of water by evaporation and nitrogen influx. Finally, lactic acid was obtained with 78,0% purity (36.7 g/L), which was characterized by infrared spectroscopy.