Evaluación de la influencia del encapsulamiento de cepas homofermentativas en la obtención del ácido láctico a partir de lactosuero

Abstract

El lactosuero es el residuo de la industria quesera que si es vertido sin un tratamiento adecuado tiene un elevado valor de DBO siendo 1000 L de lactosuero equivalente a las aguas residuales producidas por 450 personas/día. Asimismo, considerando que casi el 90% del volumen de la leche es lactosuero, cuya composición principal es lactosa (45–50 g/L), proteínas (6–8 g/L), lípidos (4–5 g/l) y sales minerales (4–6 g/l) este podría ser reutilizado. Entre los usos que se le pueda dar, debido a su alta composición de lactosa, es como materia prima para la producción de ácido láctico, lo cual permitiría darle un valor agregado al lactosuero. El ácido láctico es un ácido orgánico que se obtiene de forma natural y que tiene múltiples usos en la industria alimentaria, cosmética, farmacéutica y química y actualmente se viene usando como materia prima para la producción de ácido poliláctico (PLA) que es un biopolímero que lo convierte en una alternativa prometedora para la sustitución de los plásticos que derivan de petroquímicos. La producción de ácido láctico a partir de fermentaciones biológicas se realiza usando bacterias ácido lácticas (BAL) como las del género Enterococcus y Lactobacillus que según la especie pueden generar una configuración láctica D (-), L (+) o DL. Es así como, en la presente tesis se ha aislado cepas pertenecientes al Enterococcus faecalis, se determinó sus condiciones óptimas de crecimiento y se obtuvo ácido láctico en fermentaciones batch con lactosuero desproteinizado y sin desproteinizar, con las cepas sin y encapsuladas en perlas de alginato al 4% y 5% de cloruro de calcio. Además, se determinó las condiciones óptimas de purificación del ácido láctico. Se encontró que hay una variación entre las características físicas (densidad) y químicas (espectros de FTIR) del ácido láctico obtenido, así como en su rendimiento siendo el mayor rendimiento usando el lactosuero desproteinizado y cepas sin activar. Se determinó que el Enterococcus faecalis en fermentación batch con la cepa sin vi activar y sin ser encapsulada, en lactosuero desproteinizado y purificado a 40°C por 1 hora (concentración de ácido láctico) obtuvo el mayor rendimiento de 16.92%, seguida de la cepa encapsulada al 5% de CaCl2, fermentada en lactosuero desproteinizado y purificado a 45°C por 5 h para la concentración de ácido láctico con un rendimiento de purificación 8.33%.