Produccion econiomica del acido lactico

INVESTIGACIÓN

PRODUCCIÓN ECONÓMICA DE ÁCIDO LÁCTICO UTILIZANDO RESIDUOS DE COSECHA Y JUGOS DE CAÑA DE AZÚCAR (Saccharum officinarum L.)
Economical production of lactic acid using sugar cane (Saccharum officinarum L.) wastes and juice

Liliana Serna Cock1 * y Aida Rodríguez de Stouvenel2
ABSTRACT Sugar cane (Saccharum officinarum L.) tops and leaves (JCG), and the juice extracted from thissugar cane, harvested with crop burning (JCL) and without crop burning (JCV), were tested as substrates for the discontinuous fermentative production of lactic acid. Anaerobic fermentations were carried out at 32°C, adjusting pH at 6.0, and using Lactococcus lactis subsp. lactis isolated from the same variety of sugar cane. The effect of total sugars and nitrogen concentration on lactic acidproduction (AL), substrate conversion (CS), yield (Yp/s ) and volumetric productivity (rp) were studied for the substrates mentioned above and their mixtures. Lactic acid concentrations up to 70.19 g L-1, CS of 85.46%, Yp/s of 0.88 g g-1 and rp of 0.97 g L-1 h-1 were obtained, with a total sugar concentration of 90 g L-1, from a mixture of JCG and JCV with the addition of 3% (w/v) of yeast extract.Even without the addition of yeast extract, these mixtures performed very well as substrates for lactic acid fermentation (AL: 26.16 g L-1, CS: 67.13%, Yp/s: 0.69 g g-1 and rp: 0.55 g L-1 h-1); this is explained in part by the higher nitrogen content of JCG and JCV, compared to JCL. Juice extracted from cane tops and leaves, mixed with cane juice extracted from crops harvested without burning, is acheap alternative as a raw material for the fermentative production of lactic acid. Key words: waste products, green cane, lactic acid, cane tops, clean cane, Lactococcus lactis subsp. lactis. RESUMEN Para la producción fermentativa discontinua de ácido láctico, se evaluaron como sustratos los jugos de cogollos y hojas (JCG) de la caña de azúcar (Saccharum officinarum L.) y los jugos extraídos deesta caña, cosechada con quema (JCL) y sin quema (JCV). Las fermentaciones se realizaron anaeróbicamente, a 32°C, con ajuste de pH a 6,0 y usando Lactococcus lactis subsp. lactis aislado de cultivos de la misma variedad. Para los sustratos mencionados y sus mezclas se estudió el efecto de la concentración de azúcares totales y de nitrógeno sobre la producción de ácido láctico (AL), la conversión desustrato (CS), el rendimiento (Yp/s) y la productividad volumétrica (rp). Se obtuvieron concentraciones de ácido láctico por encima de 70,19 g L-1, CS de 85,46%, Yp/s de 0,88 g g-1 y rp de 0,97 g L-1 h-1 con una concentración de 90 g L-1 de azúcar total usando una mezcla de JCG y JCV con adición de 3% (p/v) de extracto de levadura. Aún sin adición de extracto de levadura, estas mezclaspresentaron muy buen comportamiento como sustrato de fermentación ácido láctica (AL: 26,16 g L-1, CS: 67,13%, Yp/s: 0,69 g g-1 y rp: 0,55 g L-1 h-1); este comportamiento se explica en parte por el mayor contenido en nitrógeno del JCG y del JCV, comparado con el JCL. El jugo extraído de las hojas y cogollos, mezclado con el jugo extraído de la caña cosechada sin quemar es una alternativa barata como materiaprima para la producción fermentativa de ácido láctico. Palabras clave: residuos, caña verde, ácido láctico, cogollos, caña limpia, Lactococcus lactis subsp. lactis.

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Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ingeniería, A.A. 237, Palmira, Colombia. E-mail: lsernac@palmira.unal.edu.co *Autor para correspondencia. 2 Universidad del Valle, Facultad de Ingeniería, A.A. 25360, Cali,Colombia. E-mail: airodri@univalle.edu.co Recibido: 20 de abril de 2005. Aceptado: 7 de julio de 2005. AGRICULTURA TÉCNICA (CHILE) 67(1):29-38 (ENERO-MARZO 2007)

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AGRICULTURA TÉCNICA - VOL. 67 - N o 1 - 2007

INTRODUCCIÓN La producción mundial de ácido láctico es de 100.000 toneladas por año (Datta et al ., 1995 citado por Wang-Yu et al., 2004), con un crecimiento en la demanda del 8,6%...