Otimização da produção de ácido lático em biorreatores por Lactobacillus plantarum BL011 em hidrolisados de casca de soja

• Autor(a) principal: Machado, Jonas
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/213539
• topic: Ácido láctico; Ácido polilático; Hidrólise; Casca de soja; Biorreatores; Lactic acid; Polylactic acid; Hydrolysates; Soybean hull; Bioreactors

O desenvolvimento de bioprocessos que utilizam matérias-primas de baixo custo como alternativa à processos já estabelecidos, sejam eles de origem fóssil ou não, são cada vez mais relevantes, dado o seu impacto econômico, social e ambiental. Tendo em vista esses fatores e a busca por processos mais sustentáveis, o objetivo principal deste estudo foi a otimização da produção de ácido lático por bactérias ácido-láticas utilizando como matéria-prima uma mistura dos hidrolisados provenientes dos tratamentos ácido e enzimático da casca de soja. Os cultivos iniciais foram realizados em Erlenmeyers, incubados em agitador orbital na temperatura de 37 ºC e agitação de 120 rpm, utilizando um pH inicial 6,0. Uma série de experimentos foi realizada para avaliar algumas variáveis do processo e selecionar uma linhagem com desempenho satisfatório, que foi a linhagem Lactobacillus plantarum BL011. Foi realizado um planejamento de experimentos Plackett-Burman para determinar a influência da temperatura e da suplementação do hidrolisado com extrato bruto de levedura, sulfato de magnésio e sulfato de manganês na produtividade do processo. O melhor resultado obtido após análise do planejamento experimental, foi na temperatura de 30 ºC e com suplementação de extrato bruto de levedura e sulfato de magnésio após 48 h de cultivo. Neste experimento foi obtido 39,34 g∙L-1 de ácido lático e produtividade de 0,82 g∙(L∙h)-1. Nos cultivos realizados em biorreatores de cultivo submerso do tipo batelada, o melhor resultado foi obtido na condição de anaerobiose e com controle de pH em 6,0, produzindo em 24 h de cultivo 35,52 g∙L-1 de ácido lático, com produtividade de 1,48 g∙(L∙h)-1. Já nos biorreatores do tipo batelada alimentada, o melhor resultado foi obtido no experimento com 12 h de alimentação linear de hidrolisado enzimático contendo 130 g∙L-1 de açúcares, no qual foi possível manter a produtividade acima de 1,5 g∙(L∙h)-1 durante 10 h de alimentação, produzindo um título de ácido lático de 58,6 g∙L- 1 após 48 h de fermentação.