Obtención de ácido cítrico a partir de suero de leche por fermentación con aspergillus spp.

Abstract

El suero de leche se ha constituido en el principal desecho de la industria láctea, a pesar de los constantes esfuerzos por aprovecharlo. El presente trabajo tuvo por objeto estudiar la obtención de ácido cítrico por fermentación sumergida con hongos del género Aspergillus, utilizando lactosuero en calidad de sustrato con miras a su aprovechamiento y a la reducción del impacto ambiental que causan los vertimientos de este subproducto en los cursos de agua. Se utilizaron las siguientes cepas: A. carbonarius NRRL 368, A. carbonarius NRRL 67 y A. niger NRRL 3. Fue seleccionado el mejor medio de adaptación para la propagación del inóculo. El diseño experimental planteado para evaluar la biosíntesis de ácido cítrico a partir de suero de leche modificado mediante diferentes tratamientos, dio como resultado que las dos cepas de A. carbonarius no presentaran diferencias significativas en la formación del ácido, mientras A. niger NRRL 3 alcanzó mayores concentraciones cuando se utilizó suero de leche desproteinizado, evaporado y con lactosa hidrolizada con f and gt;-galactosidasa. A. carbonarius arrojó concentraciones promedio de ácido cítrico mayores que las encontradas para A. niger, lo que sugiere la necesidad de profundizar en su estudio como productor potencial. Se obtuvo la cinética de crecimiento celular, consumo de sustrato y formación del ácido en un biorreactor de tanque agitado con aireación de 3 L para el caso de A. niger, la cual fue simulada mediante modelos matemáticos no estructurados. Palabras clave: Aspergillus carbonarius, Aspergillus niger, biorreactor, simulación, p-galactosidasa.

Whey has become the main dairy-industry waste product, despite continuous efforts aimed at finding a way to use it. The aim of this research was to investigate citric acid production by submerged fermentation using Aspergillus genus fungi, using whey as substrate to take economical advantage of it and to reduce the environmental impact caused by discharging this by-product into nearby streams. The following three strains were used: A. carbonarius NRRL 368, A. carbonarius NRRL 67 and A. niger NRRL 3. The best adaptation medium for inoculum propagation was selected. Proposed experimental design for evaluating citric acid biosynthesis from whey modified through different treatments showed that the two A. carbonarius strains did not present significant differences in acid production whereas A. niger NRRL 3 reached higher concentration when evaporated, deproteinised and p-galactosidase lactose-hydrolysed whey was used. However, A. carbonarius gave higher average citric acid titres than those found for A. niger. This suggests the need for carrying out further research on it as a potential producing strain. Cell growth, substrate consumption and acid production kinetics in a 3-L stirred-tank bioreactor with aeration were developed in the case of A. niger; kinetics were simulated through non-structured mathematical models. Key words: Aspergilluscarbonarius, Aspergillus niger, bioreactor, simulation, p-galactosidase.