Evaluación de la cinética de crecimiento de saccharomyces cerevisiae utilizando un medio de cultivo a base de melaza de caña y suero lácteo

Authors

  • Julio Aguilar Universidad Nacional de Trujillo
  • Mario Espinoza
  • Jhonatan Cabanillas
  • Isis Ávila
  • Arturo García
  • John Julca
  • David Tacanga
  • Ivette Zuta
  • Guillermo Linares

DOI:

https://doi.org/10.17268/agroind.science.2015.01.04

Abstract

El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo evaluar los residuos principales provenientes de la industria azucarera y lechera, como son la melaza de caña y suero lácteo como sustrato para la producción de Saccharomyces cerevisiae, teniendo como medio de cultivo control, jugo de uva suplementado. La Saccharomyces fue cultivada en balones de vidrio de 2000 mL de capacidad con sistema acoplado de aireado continuo para cada uno de los sustratos. La biomasa obtenida durante cada hora de crecimiento se cuantificó por medio de la técnica de la cámara de Neubauer y se evaluaron los parámetros de pH y °Brix en los medios de cultivo a través del tiempo. Adicionalmente se evaluaron los modelos matemáticos de Gompertz corregido y Logístico en la cinética de crecimiento de la levadura; permitiendo obtener una velocidad específica de crecimiento (μmáx) [h-1] de 0.0923 y 0.1103; precedida de un tiempo de latencia (λ) de 1.5044 y 2.8230 h y un tiempo de generación (G) [h] de 3.2608 y 2.7292 para Gompertz. Una velocidad específica de crecimiento (μmáx) [h-1] de 0.0869 y 0.1033; precedida de un tiempo de latencia (λ) de 1.5596 y 2.8583 h y un tiempo de generación (G) [h] de 3.4631 y 2.9134 para el modelo Logístico; tanto para el medio melaza + suero lácteo como para el jugo de uva suplementado respectivamente. En ambos casos se obtuvo un buen ajuste entre los datos experimentales y los valores predichos por los modelos. El coeficiente de determinación R2 para los dos modelos es superior al 90% (0.9896 y 0.9812 – Gompertz/ 0.9774 y 0.9709 – Logístico) (Melaza + Suero/ Jugo de uva suplementado); lo que demuestra que ambos modelos explican un alto porcentaje de la variabilidad de los datos. Resulta ventajoso el modelamiento a través del modelo corregido de Gompertz, porque permite obtener los parámetros de la cinética de crecimiento de manera directa. 

References

Beudeker, R.; Van Dam, H.; Van Der Plaat, J. y Vellenga, K. 1989. Developments in baker´s yeast production. En Yeast Biotechnology and biocatalysis. Verachter, H. y De Mot, R (eds.) Marcel Dekker Inc. New York, p.103-146

Bilinski, C.; Russell, J. y G. Steward. 1986. Anallysis of sporulation in brewers´ yeast: induction of tetrad formation. J. Institute Brew, 92:594-598.

Buitrago, J.; Tenjo, D. 2007. Evaluación de un sustrato vegetal obtenido a partir de residuos vegetales de crisantemo (Dendranthema grandiflora) con un consorcio celulítico. Tesis de pregrado Microbiología. Bogotá, Colombia.

Castro, G.; Valbuena, E.; Sánchez, E; Briñez, W.; Vera, H.; Leal, M. 2008. Comparación de modelos sigmoidales aplicados al crecimiento de Lactococcus lactis subsp. Lactis. Revista Científica. FCV- LUZ. XVIII (5): 582-588.

Fajardo, E.; Sarmiento, S. 2007. Evaluación de melaza de caña como sustrato de Saccharomyces cerevisiae. Tesis. Microbiología Industrial. Facultad de Ciencia Básicas. Pontificia Universidad de Javeriana. Bogotá. Colombia.

Garzón, C.; Hernández, L. 2009. Estudio comparativo para la producción de etanol entre Saccharomyces cerevisiae silvestre, Saccharomyces cerevisiae ATCC 9763 y Candida utilis ATCC 9950. Universidad Tecnológica de Pereira. Facultad de Tecnologías. Escuela de Tecnología Química. Química Industrial. Pereira. 93p.

Gimeno, R.; Cosano, G. 2004. Modelización predictiva del desarrollo bacteriano en los alimentos. Anales. Real Academia de Ciencias Veterinarias de Andalucía Oriental 17 (1): 61-78.

Guerrero, W., Castilla, P., Cárdenas, K., Gómez, C. y Castro, J. 2012. Degradación anaerobia de dos tipos de lactosuero en reactores. Centro de Investigaciones Químicas, ICBI, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, México Tecnología Química 33(1): 99-106

Inda, A. 2000. Optimización de Rendimiento y Aseguramiento de Inocuidad en la Industria de la Quesería. Capítulo IV. Opciones para darle valor agregado al lactosuero de quesería. Editado por Organización de los Estados Americanos (OEA). División de Ciencia y Tecnología: pp. 63-93. México.

Kazuhiko, T.; Rozo, T. 1995. Factors affecting the etanol productivity of yeast in molasses. Journal of fermentation and Bioengineering. Vol. 79, N° 5. 449-452p.

Lagua, H. 2011. Elaboración de una bebida nutritiva a partir de la pulpa de maracuyá (Pasiflora incarnata), y suero láctico, en la planta procesadora de frutas y hortalizas facultad de ciencias agropecuarias, recursos naturales y del ambiente, escuela de ingeniería agroindustrial. La Universidad Estatal de bolívar. Guaranda – Ecuador.

Morimura, S.; Ya Ling, Z. y Kida, K. 1997. Ethanol production by repeated-bach fermentation at high temperatura in a molasses médium containing a high concentration of total sugar by a thermotolerant flocculating yeast with improved salt-tolerance J. Fermen. Bioeng. 83: 271-274

Pérez, J. 2011. Evaluación del efecto de diferentes diluciones de agua de coco suplementadda con biotina, para la producción de levadura (Saccharomyces cerevisiae) a nivel de matraz y en bioreactor de tanque agitado. Tesis. Universidad de Vera Cruz. Córdova. Argentina.

Reed, G.; Nagodawtthana, T. 1991. Yeasts thechnology. 2a ed. AVI. 454.

Ríos, C. 2005. Evaluación de una cepa de levadura para fermentar diferentes concentraciones de miel Apis mellifera. Estación experimental apícola Cuba.

Rodríguez, M. 2003. Desarrollo y Validación de modelos matemáticos para la predicción de vida comercial de productos cárnicos. Tesis Doctoral. Departamento de Bromatología y Tecnología de Alimentos. Universidad de Córdova. Disponible en: http://helvia.uco.es/xmlui/ bitstream/handle/10396/218/13207957.pdf?sequence=1.

Spencer, J.; Spencer, D. 1997. Yeasts in natural and artificial habitats. Ed. Springer, Berlin, 381 pp.

Spreer, E.1991. Lactología industrial. 6a ed. Ed. Acribia, Zaragoza, p. 527-548.

Swan, H. y Karalazos, A. 1990. Las melazas y sus derivados. Revista Tecnología. Geplacea. N° 19. España. 78-82p.

Tomasso, M. 2004. Tolerancia de las levaduras al etanol. Universidad de la República de Uruguay. Facultad de Química.

Yépez, Y. 1995. Selección de una cepa de Saccharomyces cerevisiae con alta productividad de etanol y que tolere mayores niveles de azúcar que los usados en la Planta Alcoquímica Sucromiles S.A. Tesis. Facultad de Ciencias. Pontificia Universidad Javeriana. Bogotá. Colombia. pp. 34 – 38.

Zwietering, M., Rombouts, F. y Van’t Riet, A. 1990. Modeling of the bacterial growth curve. Appl. Environ. Microbiol. 56 (6), 1875-1881.

Published

2015-08-17

How to Cite

Aguilar, J., Espinoza, M., Cabanillas, J., Ávila, I., García, A., Julca, J., Tacanga, D., Zuta, I., & Linares, G. (2015). Evaluación de la cinética de crecimiento de saccharomyces cerevisiae utilizando un medio de cultivo a base de melaza de caña y suero lácteo. Agroindustrial Science, 5(1), 37-47. https://doi.org/10.17268/agroind.science.2015.01.04

Issue

Section

Artículos de investigación

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