La semana pasada defendió su Tesis Doctoral Karina Martínez, recibiendo la aprobación por parte del jurado integrado por los doctores Elvis Portillo, Alexis Ferrer, Ever Morales y Lauris Urribarrí
Felicidades Karina y muchos éxitos!!
Martínez, Karina Isabel (2014). Producción biotecnológica de ácido láctico a partir de residuos de alimentos del Comedor Central de la Universidad del Zulia. Programa de Doctorado en Ingeniería. División de Postgrado de la Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela. Tesis Doctoral. Tutora. Dra. Cateryna Aiello Mazzarri, 207 p.
El objetivo de esta investigación fue evaluar el
potencial de los residuos de alimentos como sustrato no convencional para la
biosíntesis de ácido láctico. Se realizaron fermentaciones por carga de L. casei ATCC 393,
L. delbrueckii ssp. bulgaricus y L. acidophilus ATCC 4356, utilizando
residuos de alimentos como sustrato. Se evaluó el efecto de la hidrólisis del sustrato con extracto enzimático producido por fermentación de Aspergillus niger 46896
en residuos de alimentos. Se evaluó el uso de operaciones de tratamiento con carbón activado e
intercambio iónico para la reducción de impurezas y se utilizó un proceso de
cristalización evaporativa como ruta de separación secundaria y concentración. Las fermentaciones realizadas con inóculos de L. casei ATCC 393 previamente adaptados a los residuos de
alimentos presentaron los mejores resultados en cuanto a concentración de ácido
láctico, productividad y rendimiento, alcanzando con el sustrato hidrolizado
una producción de 61,13±0,02 g de ácido láctico/L a las 144 horas de
fermentación con una productividad de 0,42±0,00 g/L.h. La mayor conversión del
sustrato se alcanzó para las fermentaciones de L. casei ATCC 393 con un valor de 0,61 g de ácido láctico/g de residuo de
alimentos, en base seca, seguida de las
fermentaciones de L. delbrueckii ssp. bulgaricus y L. acidophilus ATCC
4356 con 0,58 y 0,25 g de ácido láctico/g de residuos de
alimentos secos, respectivamente. El prensado mecánico presentó la más alta eficiencia, 81%, para la recuperación de ácido láctico del
caldo de fermentación. El tratamiento con carbón activado resultó ser el mejor
método para la eliminación de impurezas, con retención del 91% de los azúcares
y esteres, el 49% de cationes Ca*2 y el 46% de las proteínas totales,
con una eficiencia de recuperación de ácido láctico del 70%. La preconcentración
permitió reducir el volumen a un 75% con 93% de recuperación del ácido láctico. El proceso de
cristalización evaporativa de sales de sulfato presentó una eficiencia de
recuperación global del 78%, lográndose obtener ácido láctico purificado con
una concentración de 541,89 g/L. Los residuos de
alimentos provenientes del Comedor Central Estudiantil de la Universidad del
Zulia son un sustrato potencial para la síntesis fermentativa de ácido láctico,
con rendimientos, productividades, conversiones y concentraciones de ácido
láctico superiores a las de otros sustratos no convencionales.
Lactic
acid production using food wastes from
the central dining of Universidad del
Zulia.
Abtract
The objective of this research
was to evaluate the potential of food waste as non-conventional substrates for
lactic acid biosynthesis. Batch fermentations were carried out with L. casei ATCC 393, L.
delbrueckii ssp. bulgaricus, and L.
acidophilus ATCC 4356 using food waste as substrate. The effect of substrate
hydrolysis was evaluated with an enzyme extract
of Aspergillus niger 46896 synthesized from food
waste. Operations with activated carbon and ion exchange treatment were studied
to reduce impurities, and evaporative crystallization process as a secondary
route of separation and concentration were used. Fermentations performed with
inoculum of L. casei ATCC 393
previously adapted to waste food had the best results of concentrations of
lactic acid, productivity and yields, producing from hydrolyzed substrate
61,13±0,02 g lactic acid/L at 144 hours of fermentation with a productivity 0,42±0.00 g /L.h. The highest substrate conversion was reached for the L. casei ATCC 393 fermentations obtaining
0,61 g lactic acid/g of food residue, dry basis, followed by the fermentation
of L. delbrueckii ssp. bulgaricus and
L. acidophilus ATCC 4356 with 0,58
and 0,25 g of lactic acid/g dry waste food acid, respectively. Mechanical
pressing showed the highest efficiency (81%) for recovery of lactic acid from
the fermentation broth. Treatment with activated carbon proved to be the best
method for removing impurities, with retention of 91% of sugars and esters, 49%
of cations Ca+2 and 46% of protein, with a recovery efficiency of
70% lactic acid. Preconcentration reduced the volume to a 75% with a 93% of lactic
acid recovery. The evaporative crystallization of sulfate salts process
provided an overall recovery efficiency of 78%, allowing to obtain purified
lactic acid with a concentration of 541,89 g/L. Food waste from the central dining of
Universidad del Zulia is a potential substrate for the fermentative synthesis
of lactic acid, with yields, productivity,
conversions and concentrations of lactic acid higher those of other
unconventional substrates.
