Diseño de un medio de cultivo a partir de vinaza y miel de caña de azúcar para la producción de proteína unicelular de Candida utilis

Abstract

En este trabajo final de maestría se abordó el diseño de un medio de cultivo para la producción de proteína unicelular (SCP, single cell protein) a partir de la levadura Candida utilis utilizando vinaza y miel de caña de azúcar como sustrato. Todo lo desarrollado fue enfocado en su aplicación en la industria alimentaria. Para el diseño del medio de cultivo se realizó un diseño experimental de 2 factores para evaluar el efecto de la concentración de vinaza y miel de caña de azúcar en la concentración celular del medio de cultivo, el propósito de este trabajo fue encontrar un medio de cultivo cuya composición produjera una alta concentración celular mediante un análisis estadístico. En los resultados se encontró un medio compuesto por 45 g/L de miel de caña y 16% v/v de vinaza. Con este medio se alcanzó una concentración de SCP fue de 15,706 g/L con un contenido de proteína del 56,17% y una concentración celular de 5,413*108 células/mL. Además, se llevó a cabo un estudio cinético para el crecimiento celular, donde se midió la concentración celular en el medio, la SCP producida y el consumo de azúcares. Para este estudio se encontró que el tiempo de duplicación de la concentración celular fue de 2,045 horas y la velocidad máxima de crecimiento especifico (μ max) fue de 0,3408 h-1. Finalmente se estimaron los costos operativos para la producción de proteína unicelular (SCP) a partir de Candida utilis con el medio de cultivo anteriormente propuesto. En donde se encontró un costo de operación aproximadamente de 18827,663 COP/Kg de levadura producida. Se concluyo que sustratos de bajo costo como la vinaza y la miel de caña de azúcar pueden ser una estrategia eficiente para la obtención de SCP, la cual es un producto de alto valor. (Texto tomado de la fuente).

In this master's degree final work, the design of a culture medium to produce single cell protein (SCP) from the yeast Candida utilis using vinasse and sugar cane honey as substrate was addressed. Everything developed was focused on its application in the food industry. For the design of the culture medium, a 2-factor experimental design was carried out to evaluate the effect of the concentration of vinasse and sugar cane molasses on the cell concentration of the culture medium, the purpose of this work was to find a culture medium whose composition produced a high cell concentration by means of a statistical analysis. The results showed a medium composed of 45 g/L of sugarcane molasses and 16% v/v of vinasse. With this medium, a SCP concentration of 15.706 g/L with a protein content of 56.17% and a cell concentration of 5.413*108 cells/mL was achieved. In addition, a kinetic study was carried out for cell growth, where the cell concentration in the medium, the SCP produced, and the consumption of sugars were measured. For this study, the doubling time of cell concentration was found to be 2,045 hours and the maximum specific growth rate (µ max) was 0,3408 h-1. Finally, the operating costs to produce single cell protein (SCP) from Candida utilis with the previously proposed culture medium were estimated. The operating cost was found to be approximately $ 18827,663 COP/Kg of yeast produced. It was concluded that low-cost substrates such as vinasse and sugar cane honey can be an efficient strategy for obtaining SCP, which is a high-value product.