Optimización del rendimiento de ácido acético por gluconobacter oxydans utilizando el diseño de Bbox-Behnken.
DOI:
https://doi.org/10.24054/limentech.v22i1.3184Palabras clave:
aguas residuales lácteas, Bacterias del ácido acético, Metodología de superficie de respuestaResumen
Este estudio se enfoca en el proceso de optimización empleando un diseño de Box Behnken para la producción de ácido acético (AA) por Gluconobacter oxydans en un medio de cultivo modificado con aguas residuales lácteas. Las variables independientes estudiadas fueron: concentración de glucosa, temperatura (°C) y tiempo de incubación (hr). El modelo de regresión desarrollado indica que la temperatura y el tiempo de incubación fueron determinantes estadísticos para el rendimiento de AA, y las condiciones óptimas para la máxima producción de AA fueron una temperatura de 33.484°C, una concentración de glucosa de 5.030 (v/p), y un tiempo de incubación de 70.565 horas, lo que resultó en un rendimiento predicho de 4.763 (g/100mL). Las relaciones entre estas variables fueron descritas y predichas con precisión, superando el 91.58%. Este método optimizado puede ser utilizado para obtener AA de manera sostenible y limpia, utilizando aguas residuales lácteas en un marco de economía circular.
Descargas
Citas
De Roos, J. y de Vuyst, L. (2018). Acetic acid bacteria in fermented foods and beverages. Current Opinion in Biotechnology, 49, 115–119. https://doi.org/10.1016/J.COPBIO.2017.08.007.
Dai, L., Jiang, W., Jia, R., Zhou, X. y Xu, Y. (2022). Directional enhancement of 2-keto-gluconic acid production from enzymatic hydrolysate by acetic acid-mediated bio-oxidation with Gluconobacter oxydans. Bioresource Technology, 348, 126811. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.126811.
González Cuello, R., Ortega Toro, R. y Taron Dunoyer, A. (2024). LIMENTECH CIENCIA Y TECNOLOGÍA ALIMENTARIA. Volumen 22 No. 1, P. 282 - 294. Facultad de Ingenierías y Arquitectura, Universidad de Pamplona.
Ding, H., Li, J., Gao, Y., Zhao, D., Shi, D., Mao, G., Liu, S. y Tan, X. (2015). Preparation of silica nanoparticles from waste silicon sludge. Powder Technology, 284, 231–236. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2015.06.063.
Es-Sbata, I., Castro, R., Carmona, Y., Zouhair, R. y Durán, E. (2022). Influence of different bacteria inocula and temperature levels on the chemical composition and antioxidant activity of prickly pear vinegar produced by surface culture. Foods, 11(3), 303-323. https://doi.org/10.3390/foods11030303.
Fasolo, D., Pippi, B., Meirelles, G., Zorzi, G., Fuentefria, A.M., Poser, G. y Teixeir, H.F. (2020). Topical delivery of antifungal Brazilian red propolis benzophenones-rich extract by means of cationic lipid nanoemulsions optimized by means of Box-Behnken design. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 56, 101573. https://doi.org/10.1016/j.jddst.2020.101573.
Gibbins, R.D., Aksoy, H.A. y Ustun, G. (2012). Enzyme-assisted aqueous extraction of safflower oil: optimization by response surface methodology. International Journal of Food Science and Technology, 47, 1055–1062. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2012.02940.x.
Gullo, M., Caggia, C., De Vero, L. y Giudici, P. (2006). Characterization of acetic acid bacteria in “traditional balsamic vinegar.” International Journal of Food Microbiology, 106(2), 209–212. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2005.06.024.
Kalck, P., Le Berre, C. y Serp, P. (2020). Recent advances in the methanol carbonylation reaction into acetic acid. Coordination Chemistry Reviews, 402(1), 213078. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2019.213078.
Mamlouk, D. y Gullo, M. (2013). Acetic Acid Bacteria: Physiology and Carbon Sources Oxidation. Indian Journal of Microbiology, 53(4), 377–384. https://doi.org/10.1007/s12088-013-0414-z.
Pal, P. y Nayak, J. (2016). Acetic acid production and purification: critical review towards process intensification. Separation and Purification Reviews, 46(1). https://doi.org/10.1080/15422119.2016.1185017.
Seraman, S., Rajendran, A. y Thangavelu, V. (2010). Statistical optimization of anticholesterolemic drug lovastatin production by the red mold Monascus purpureus. Food Bioprod. Process, 88, 266–276. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2010.01.006.
Sharafi, S.M., Rasooli, I. y Beheshti-Maal, K. (2010). Isolation, characterization, and optimization of indigenous acetic acid bacteria and evaluation of their preservation methods. Iranian Journal of Microbiology, 2(1), 38-45. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22347549/.
Tarón-Dunoyer, A., González-Cuello, R. y Ortega-Toro, R. (2023). Modeling the growth of spoilage bacteria in costeño cheese subjected to thermosensation. Revista @limentech, Ciencia y Tecnología Alimentaria. Volumen 21 N° 2, Pp: 22-35.
Upadhyay, A., Kovalev, A., Zhuravleva, E., Pareek, N. y Vivekanand, V. (2023). Enhanced production of acetic acid through bioprocess optimization employing response surface methodology and artificial neural network. Bioresource Technology, 376, 128930. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2023.128930.
Villegas-Duran, M., González-Cuello, R. y Taron-Dunoyer, A. (2023). Effect of high and low acyl gellan on growth parameters of Lactobacillus Delbrueckii. Revista @limentech, Ciencia y Tecnología Alimentaria. Volumen 21 N° 2, Pp: 57-68.
Wang, L., Lei, Z., Zhang, Z., Shimizu, K., Yuan, T., Li, S. y Liu, S. (2022). Insight into enhanced acetic acid production from food waste in anaerobic hydrolysis/acidification with Fe3O4 supplementation. Waste Management, 150, 310–319. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2022.07.019.
Zhao, G., Zhao, S., Hagner Nielsen, L., Zhou, F., Gu, L., Tilahun Tadesse, B. y Solem, C. (2023). Transforming acid whey into a resource by selective removal of lactic acid and galactose using optimized food-grade microorganisms. Bioresource Technology, 387, 129594. https://doi.org/10.1016/J.BIORTECH.2023.129594.
Descargas
Publicado
Versiones
- 2024-06-30 (2)
- 2024-06-30 (1)
