Otimização da produção do ácido láctico através da fermentação do soro de queijo por Lactobacillus helveticus

AUTOR(ES)

Marcelo Teixeira Leite

DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Neste trabalho estudou-se a fermentação homoláctica do soro de queijo, utilizando uma cepa do Lactobacillus helveticus (ATCC 15009). Os experimentos foram conduzidos em um fermentador em batelada, com controles de agitação, temperatura e pH, por um período de 32 horas. Foram analisadas as influências de quatro variáveis sobre a produção do ácido láctico: temperatura, pH, concentração do substrato lactose e concentração do extrato de levedura, utilizado como suplemento do meio de fermentação. Os efeitos dessas variáveis e de suas interações foram analisadas pela metodologia da superfície de resposta. As maiores influências foram exercidas pelo pH e pela concentração do extrato de levedura. Através de uma análise canônica da superfície de resposta ajustada, determinou-se os valores ótimos das variáveis que levaram à máxima produção de ácido láctico: 82 g/L de lactose, 23,36 g/L de extrato de levedura, temperatura de 40 C e pH 6,8. Nestas condições, a concentração do ácido láctico atingiu 59 g/L. Um estudo cinético revelou que a fermentação do soro de queijo pelo Lactobacillus helveticus é inibida pelo substrato e pelo produto. Foram testados modelos para descrever o crescimento microbiano, o consumo de substrato e a formação do produto. A equação logística representou adequadamente o crescimento do Lactobacillus helveticus. Os maiores desvios ocorreram no início da fermentação e na fase estacionária, onde a condição de velocidade instantânea de crescimento igual a zero não é prevista pelo modelo. As medidas de vício de Box e de curvatura de Bates e Watts referentes a este modelo demonstraram que existe confiabilidade estatística para os estimadores de mínimos quadrados dos parâmetros. O ajuste do modelo de crescimento de Amrane (1999) aos resultados experimentais foi ligeiramente melhor do que o obtido pela equação logística. Entretanto, as medidas de vício de Box e de curvatura de Bates e Watts demonstraram que as inferências estatísticas sobre as estimações dos parâmetros não são válidas e, portanto, a possibilidade de utilização deste modelo foi descartada. Os modelos de consumo de substrato de Pirt e de formação de produto de Luedeking e Piret ajustaram-se bem aos resultados experimentais.

ASSUNTO(S)

lactobacillus helveticus soro do leite lactobacillus helveticus Ácido láctico engenharia quimica lactic acid soro de queijo otimização whey optimization

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