ResumoA maior parte da produção mundial de ácido lático é utilizada pela indústria de alimentos e o restante em indústrias farmacêutica, têxtil, de couro, cosmética e química. A Metodologia da Superfície de Resposta, planejamento fatorial incompleto 3 3 , foi utilizada para estabelecer as melhores condições, relativas às concentrações, do meio de cultivo contendo melaço de cana-de-açúcar, extrato de levedura e peptona para desenvolvimento da fermentação descontínua por Lactobacillus curvatus. A fermentação se desenvolveu durante 48 horas sob temperatura de 37 ºC. O modelo matemático fornecido pela Metodologia da Superfície de Resposta apontou os valores máximos de concentração testados para melaço de canade-açúcar, 10% (m/v); extrato de levedura, 2% (m/v) e peptona, 4% (m/v) como a melhor composição do meio para produção de ácido lático. Na prática, estas condições forneceram uma produção de 30,5g/L de ácido láctico, sendo este resultado comparável ao obtido em meio sintético de Man-Rogosa-Sharpe, o qual produziu 32,0g/L de ácido lático. Considerando-se o baixo custo e alta disponibilidade do melaço, pode-se afirmar que este representa um bom meio de cultivo para a fermentação lática. Fermentação descontínua em escala maior, fermentador de 3L, utilizando-se melaço de cana-de-açúcar 10% (m/v) suplementado com 2% (m/v) de extrato de levedura e 4% (m/v) de peptona produziu 37,5 g/L de ácido lático. Palavras-chave: Lactobacillus curvatus, fermentação descontínua, melaço de cana-de-açúcar, suplementação, ácido lático. AbstractLactic acid is important due to its various applications. The bulk of world lactic acid production is used by the food industry and the rest is used in pharmaceutical, textile, leather, cosmetic and chemical industries. In this work, a 3 3 incomplete factorial design of the response-surface methodology was used to determine the best concentration of sugarcane molasses, yeast extract and peptone in the culture medium for the development of batch lactic fermentation by Lactobacillus curvatus. The fermentation was carried out at 37 ºC for 48 hours without agitation. The mathematical model given by the responsesurface methodology indicated a concentration of 10% (w/v) of sugarcane molasses, 2% (w/v) of yeast extract and 4% (w/v) of peptone as the best conditions for the composition of culture medium for the lactic acid production by L. curvatus. Under these conditions, lactic acid production was 30,5 g/L, comparable with the result obtained in MRS medium, which produced 32,0g/L of lactic acid. Considering the low cost and high availability of the sugarcane molasses, it was concluded that it represented a good culture medium for lactic fermentation. Sugarcane molasses at 10% (w/v) supplemented with yeast extract at 2% (w/v) and peptone at 4% (w/v) was used in the 3L batch lactic fermentation producing 37,5g/L of lactic acid.
ResumoMelaço é uma matéria prima de baixo custo e rico em nutrientes para a fermentação láctica. O ácido láctico tem aplicação na indústria farmacêutica, cosmética, têxtil, de couro, química e de alimentos, onde são utilizados cerca de 82% de sua produção mundial. Neste trabalho foi avaliada a produção de ácido láctico por Lactobacillus curvatus em fermentação contínua de melaço de cana-de-açúcar, previamente tratado com invertase e suplementado com extrato de levedura e peptona. Os valores de taxa de diluição D= 0,05; 0,10 e 0,15h -1 foram testados à temperatura de 37ºC. As amostras foram coletadas na fase estacionária de crescimento, para medidas de pH, determinação de açúcares redutores, biomassa, produção de ácido láctico e viabilidade celular. Nestas condições, o consumo de açucares redutores diminuiu de 7,1; 6,4 e 4,8g/L com o aumento respectivo da taxa de diluição. A maior produção de ácido láctico (13,8g/L) foi obtida na taxa de diluição de 0,05h ). A produção de ácido láctico, por L. curvatus em melaço, previamente tratado com invertase e suplementado, foi mais adequada na menor taxa de diluição. Palavras-chave: Lactobacillus curvatus, melaço de cana-de-açúcar, suplementação, fermentação contínua, ácido láctico AbstractSeveral by-products and raw-materials of food and agricultural industries have been used as culture medium. It is rich nutrients sources, and it is considered low cost and high availability of molasses as a substrate can be used in lactic fermentation. Lactic acid has tradicionally been obtained by chemical process, however, lactic acid production by fermentative process is considered most viable economically. Lactic acid has application in different industries such as pharmaceutical, cosmetic, textiles, leather, chemical and food industries, where about 82% of all world production is used. In this work, lactic acid production by L. curvatus under continuous culture on sugarcane molasses supplemented with yeast extract and peptone was evaluated. Dilution rates tested were 0,05; 0,10 and 0,15h -1 at 37ºC. Samples were taken for pH, reducing sugar, lactic acid, biomass and cellular viability measurements under steady state conditions. When the D was 0,05; 0,10 and 0,15h -1 , the reducing sugar consumption was 7,1; 6,4 and 4,8g/L, respectively. Highest lactic acid production (13,8g/L) was obtained when D=0,05h -1 was used, while at D=0,10 and 0,15h -1 , lactic acid production reached 10,2 and 7,1g/L, respectively. The highest values of biomass (1,98g/L) and cell viability (2,03x10 9 CFU/mL) were reached at the lowest dilution rate tested (0,05h -1 ). In conclusion, the results showed that under tested conditions, low values of dilution rate were most suitable for continuous lactic acid production by L. curvatus in supplemented sugarcane molasses.
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