Palabras clave
Lactic acid
Homofermentation
Probiotics
Prebiotics and lactic fermentation. Biotecnología
Ácido láctico
Homofermentación
Probióticos
Prebióticos y fermentación láctica
Cómo citar
Resumen
El ácido láctico es un ácido orgánico que se obtiene mediante un proceso biotecnológico de homofermentación probiótica, considerado de gran importancia en la industria farmacéutica, alimentaria, en la producción de polímeros biodegradables y en la acuicultura.
El proceso biotecnológico homofermentativo se convierte en una alternativa para la solución a las dificultades que se presentan en la producción acuícola, como son la alta conversión alimenticia de organismos hidrobiológicos, la alta presencia de lodos en los estanques, la variabilidad en la calidad del agua y el manejo sanitario que dan como resultado la baja rentabilidad del sector.
Se han realizado trabajos para obtener y cuantificar el ácido láctico de fermentos elaborado con subproductos de la agroindustria de alimentos (Rajarshi Biswas. 2005); basados en estos estudios se realizó la investigación de la producción biotecnológica de ácido láctico mediante homofermentación probiótica de sustratos ricos en carbohidratos, proteínas y subproductos de la agroindustria, activado por medio de bacterias ácido lácticas y levaduras, en el Centro Agropecuario La Granja, de la Regional Tolima del SENA.
En la preparación del homofermento se empleó melaza de caña comercial, harina de soya, y lactosuero obtenido de la agroindustria de quesos, los cuales fueron inoculados. El proceso biotecnológico se llevó a cabo en birreactores con agitación cada 12 horas a temperatura ambiente, durante un período de 20 días.
Para determinar las concentraciones de ácido láctico existen varios métodos, como el de destilación reactiva (Perdomo Hurtado, F. P. 2007); y por titulación (Rajarshi Biswas. 2005), este último, utilizado en la presente investigación.
Los resultados obtenidos en laboratorio demostraron altas concentraciones de ácido láctico en el homofermento elaborado a partir del lixiviado de soya, igual a 19.26 gramos de ácido láctico por litro de fermento. Finalmente, el análisis estadístico de varianza reveló que a un nivel de significancia p<0,005 existen diferencias entre las medias analizadas. Se realizó además, el análisis del proceso biotecnológico en el homofermento de campo y se encontró una concentración de 20,43 gramos de ácido láctico por litro de fermento.
Citas
Iniguez Arichavala, A.R Castillo Molina, A. (2011). Obtención de ácido láctico a partir del almidón de papa como materia prima para la fabricación de material descartable biodegradable. “Tesis de ingeniero ambiental, publicada”, Universidad Politécnica Salesiana, sede Cuenca, Ecuador.
Rajarshi Biswas. (2005). Lactic acid production from food processing wastes. “Tesis de Masters of Science (Biotechnology), publicada”, Department of Biotechnology and Environmental Sciences Thapar Institute of Engineering and Technology Patiala -147004, India.
Cardona Álzate C.A., López Giraldo L. J., Edwin López Suárez F.E. (2004). Separación de ácido láctico por destilación reactiva. Revista Universidad EAFIT, Vol. 40, (no. 135). pp. 40-53.
Perdomo Hurtado, F. P. (2007). Diseño conceptual y simulación de columnas de destilación reactiva implementando termodinámica topológica a condiciones finitas de operación. “Tesis para optar al título de Magíster en Ingeniería Química, publicada”. Universidad Nacional de Colombia sede Manizales, Departamento de Ingeniería Química, Manizales, Colombia.
Von Frieling, P. a, Schu¨ Gerl, K. (2013). Recovery of lactic acid from aqueous model solutions and fermentation broths. Recuperado de http://www.elsevier.com/ locate/procbio.
Rajarshi biswas. July (2005). Lactic acid production from food processing wastes, a disser tation submit ted in par tial fulf illment of the requirements for the award of the degree of masters ofscience (biotechnology) (reg. no. 3030118) department of biotechnology and environmental sciencesthapar institute of engineering and technology. Patiala -147004.
Ariana Núñez, Georgina Michelena, Emilia Carrera, Xiomara Álvarez. (2009). Estudios sobre la recuperación y purificación de ácido láctico para la producción de plásticos biodegradables. ICIDCA, AZCUBA (Instituto Cubano de Investigaciones de los Derivados de la Caña de Azúcar). Vol. XIIII, Núm. 2, mayo-agosto, 2009, pp. 20-29.
Von Frieling, P. a, k. Schu¨ Gerl B. (1998). Recovery of lactic acid from aqueous model solutions and fermentation brothsp. A haltermann, werk wilhelmsburg, wilmannstrasse 36, 21107 Hamburg, Germany by institute fur technische chemie, callinstr. 3, d-30167, hanno6er, Germany received 3 august 1998; received in revised form 19 October 1998; november 1998.
Adsul, M., Khire, J., Bastawde, K. y Gokhale, D. (2007). Production of lactic acid from cellobiose and cellotriose by lactobacillus delbrueckii mutant uc-3.applied and environmental microbiology 73 (15): 5055-5057.
Agarwal, I., Dut t, K., Meghwanshi, G. y Saxena, R. (2008). Anaerobic fermentative production of lactic acid using cheese whey and corn steep liquor. Biotechnology letters
(4): 631-635.8.
Alonso, j., Garrote, G., Domínguez, H., Santos, V. y Parajo, J. (2009). Lac tic acid fromapple pomace: a laboratory experiment for teaching valorization of wastes. Cy ta - journal of food 7 (2): 83 - 88.
Altaf, M., Naveena, B. y Gopal, R. (2007). Use of inexpensive nitrogen sources and starch for lactic acid production in anaerobic submerged fermentation. Bio resource technology 98: 498–503.
Altaf M., Naveena, B., Venkateshwar, M., Vijaykumar, E. y Gopal, R. (2006). Single step fermentation of starch to l(+)lactic acid by lactobacillus amylophilus in safe using inexpensive nitrogensources to replace peptone and yeas textract- optimization by rsm. Process biochemistry 41(2): 465-472.
Altaf, M., Naveena, B. y Gopal, R. (2005). Screening of inexpensive nitrogen sources for production of lactic acid from starch by amylolytic lactobacillus amylophilus gv6 in single step fermentation. Food technology and biotechnology 43 (3): 235–239.
Altaf, M., Venkateshwar, M., Srijana, M. y Gopal, R. (2007). Economic approach for lactic acid fermentation by lactobacillus amylophilus gv6 using inexpensive carbon and nitrogen sources.
Altiok, D. (2004). Kinetic modelling of lactic acid production from whey. Master of Science, Izmir institute of technology, food engineering, Izmir, turkey.
Amrane, A. y Prigent, Y. (1996). A novel concept of bioreactor: specialized function two-stage continuous reactor, and its application to lactose conversion into lactic acid. Journal of biotechnology.
Arasaratnam, V., Senthuran, a. y Balasubramaniam, K. (1996). Supplementation of whey with glucose and different nitrogen sources for lactic acid production by lactobacillus delbrueckii. Enzyme and microbial technology 19 (7): 482-486.
Arias, M., Mario Henao, I., Castrillón, Y. (2009). Producción de ácido láctico por fermentación de mucílago de café con lactobacillus bulgaricus nrrl-b 548.dyna 76 (158): 147-153.
Bhatta, S. y Srivastava, S. (2008). Lactic acid production from cane molasses by lactobacillus delbrueckii nacim 2025 in submerged condition: optimization of medium component by taguchi doe methodology. Food biotechnology 22(2): 115 - 139.
Bu¨yu¨kkileci, A. y Harsa, S. (2004). Batch production of lactic acid from whey by lactobacillus casei (nrrl b-441). Journal of chemical technology and biotechnology 79: 1036–1040.
Bustos, G., de la Torre, N., Martínez, M., Casares, A. y Domarco, Y. (2004). Evaluación de azúcares hemicelulósicos de las podas de sarmiento y lías de vinificación como medio nutritivo para la producción de ácido láctico por lactobacilluspentosus. Ciencia y tecnología alimentaria 4 (004): 283-291.
Choudhur y, T. y Swaminathan, Ding, S. y Tan, T. (2006). L-lactic acid production by lactobacillus casei fermentation using dif ferent fed - batch feeding strategies. Process biochemistr y 41 (6): 1451-1454.
Rui Ban, Feishen, Xin-gang Li, Shi-minxu. (2003). Lactic acid production. Lactic acid by biotechnology 20 by pellet-form Rhizopusoryzae R. 1021 in a stirred tank fermentor. Chemical engineering science 58 (3-6): 785-791.
Hofvendahl, K. y Hägerdal, B. (2000). Factors affecting the fermentative lactic acid production from renewable resources. Enzyme and microbial technology 26 (2-4): 87-107.
Huang, L., Jin, B., Lant, P. y Zhou, J. (2005). Simultaneous saccharification and fermentation of potato starch wastewater to lactic acid by Rhizopusoryzae and rhizopusarrhizus. Biochemical.
Idris, A. (2006). Effect of sodium alginate concentration, bead diameter, initial pH and temperature on lactic acid production from pineapple waste using immobilized lactobacillus delbrueckii. Process biochemistry 41 (5): 1117-1123.
Joshi, S., Singhvi, M., Khire, J. y Gokhale, D. (2010). Strain improvement of lactobacillus lactis for d-lactic acid production. Biotechnology letters 32 (4): 517-520.
Kenji Okano, S., Sakurako, K ., Junya, N., Hideki, F. y Akihiko, K . (2007). Improvement in lactic acid production from starch using a-amylase-secretin galactococcus lactis cells adapted to maltose or starch. Applied microbiology and biotechnology 75 (5): 1007-1013.
Korbekandi, H., Abedi, D., Jalali, M., Fazeli, M. y Heidari, M. (2007). Optimization of lac tobacillus casei grow th and lac tic acid produc tion in batch culture. Journal of biotechnology 131(1): 133-187.
Lee, K. (2004). Comparison of fermentative capacities of lactobacilli in single and mixed culture in industrial media. Process biochemistry 40 (5): 1559-1564.
Statistical Definition of Biotechnology - OECD. (UPDATED IN 2005) www.oecd.org. Consultado el 2016-12-10