Thesis
Producción de levadura de panificación (Saccharomyces cerevisiae) en un medio de cultivo formulado a base de melaza de caña de azúcar
Autor
Guia Feliche, Gabriel Alejandro
Institución
Resumen
Resumen
La presente propuesta de investigación fue dirigida a la caracterización a escala de laboratorio de la producción, por vía fermentativa, de la levadura de panificación Saccharomyces cerevisiae, empleando melaza de caña de azúcar como fuente de carbono y energía. Si bien estos son procesos ampliamente difundidos a nivel global, muchos aspectos técnicos relacionados con la producción a gran escala no están disponibles en la bibliografía ya que han sido objeto de patentes o simplemente son guardados bajo reserva por los propios industriales.Tal es el caso de la composición de los medios de cultivo, el ajuste de algunas variables de proceso como el suministro de oxígeno, la disipación de calor metabólico, la dinámica de suministro de nutrientes en los cultivos por lotes alimentados (fedbatch), entre otros.Se determinó que la melaza contiene un 40% p/p de azúcares, pero es deficiente en nitrógeno, fósforo, potasio y magnesio. A fin de obtener un medio balanceado, se empleó un biorreactor NewBrunswick BioFlo C30 operado bajo condiciones de cultivo continuo; empleando la técnica de incrementos discretos de sustrato limitante en el reservorio, se determinó que para preparar un medio a 1 g/L de melaza se requieren concentraciones de 0,054g/L de (NH4)2SO4, 0,05 g/L de K2HPO4, 0,015 g/L de MgCl2*6H2O y 0,9 mg/L de extracto de levadura. De este modo se obtuvo una concentración de biomasa seca de 0,292 g con un rendimiento de 0,73 g/g.Al crecer en el medio de melaza optimizado S. cerevisiae presentó una velocidad específica de consumo de oxígeno de 11,59 mgo/gxh y una velocidad específica de crecimiento máxima de 0,3 h-1 con un tiempo de generación de 2,31 h.
Se determinó un coeficiente volumétrico de transferenciade oxígeno de 91,76 h-1, aplicando el método dinámico en un biorreactor NewBrunswick BioFlo III operado a 800 rpm, con un suministro de aire de 4 vvm y utilizando el medio de cultivo optimizado. Bajo estas condiciones de trabajo se calculó que el valor máximo de biomasa seca que este equipo tolera es de 63,34 g/L.Mediante el cultivo de S. cerevisiae en condiciones de batch alimentado, partiendo de una concentración de biomasa inicial de 3,21 g/L en un volumen 2,8 L y empleando un medio de alimentación con una concentración de azúcares de 109 g/L, 17,44 g/L de sulfato de amonio, 13,63 g/L de fosfato dibásico de potasio y 0,25 g/L de extracto de levadura. Se obtuvo una concentración final de biomasa de 13 g/L para un volumen final de 3,2 L.
Palabras claves:coeficiente volumétrico de transferenciade oxígeno,biomasa,medio de cultivo optimizado Guia Feliche,Gabriel Alejandro(2019) Producción de levadura de panificación (Saccharomyces cerevisiae) en un medio de cultivo formulado a base de melaza de caña de azúcar.Trabajo de Grado presentado ante la Universidad Central de Venezuela para optar por el Título de Licenciado en Biología