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metadata.dc.type: Tese
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Otimização da produção do ácido láctico através da fermentação do soro de queijo por Lactobacillus helveticus
metadata.dc.creator: Leite, Marcelo Teixeira
metadata.dc.contributor.advisor1: Ribeiro, Eloizio Julio
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Barrozo, Marcos Antonio de Souza
metadata.dc.contributor.referee1: Freitas, Luis Alexandre Pedro de
metadata.dc.contributor.referee2: Araújo, Euclídes Honório de
metadata.dc.contributor.referee3: Damasceno, João Jorge Ribeiro
metadata.dc.contributor.referee4: Contiero, Jonas
metadata.dc.description.resumo: Neste trabalho estudou-se a fermentação homoláctica do soro de queijo, utilizando uma cepa do Lactobacillus helveticus (ATCC 15009). Os experimentos foram conduzidos em um fermentador em batelada, com controles de agitação, temperatura e pH, por um período de 32 horas. Foram analisadas as influências de quatro variáveis sobre a produção do ácido láctico: temperatura, pH, concentração do substrato lactose e concentração do extrato de levedura, utilizado como suplemento do meio de fermentação. Os efeitos dessas variáveis e de suas interações foram analisadas pela metodologia da superfície de resposta. As maiores influências foram exercidas pelo pH e pela concentração do extrato de levedura. Através de uma análise canônica da superfície de resposta ajustada, determinou-se os valores ótimos das variáveis que levaram à máxima produção de ácido láctico: 82 g/L de lactose, 23,36 g/L de extrato de levedura, temperatura de 40 ºC e pH 6,8. Nestas condições, a concentração do ácido láctico atingiu 59 g/L. Um estudo cinético revelou que a fermentação do soro de queijo pelo Lactobacillus helveticus é inibida pelo substrato e pelo produto. Foram testados modelos para descrever o crescimento microbiano, o consumo de substrato e a formação do produto. A equação logística representou adequadamente o crescimento do Lactobacillus helveticus. Os maiores desvios ocorreram no início da fermentação e na fase estacionária, onde a condição de velocidade instantânea de crescimento igual a zero não é prevista pelo modelo. As medidas de vício de Box e de curvatura de Bates e Watts referentes a este modelo demonstraram que existe confiabilidade estatística para os estimadores de mínimos quadrados dos parâmetros. O ajuste do modelo de crescimento de Amrane (1999) aos resultados experimentais foi ligeiramente melhor do que o obtido pela equação logística. Entretanto, as medidas de vício de Box e de curvatura de Bates e Watts demonstraram que as inferências estatísticas sobre as estimações dos parâmetros não são válidas e, portanto, a possibilidade de utilização deste modelo foi descartada. Os modelos de consumo de substrato de Pirt e de formação de produto de Luedeking e Piret ajustaram-se bem aos resultados experimentais.
Abstract: In this work the homolactic fermentation of cheese whey using Lactobacillus helveticus (ATCC 15009) was studied. The experiments were carried out in a batch reactor, with agitation, temperature and pH control during a period of 32 hours. The influences of four variables according to a composite design on the production of lactic acid were analyzed: temperature, pH, concentration of lactose and concentration of yeast extract, used as a supplement for the fermentation medium. The effects of these variables and its interactions were analyzed by the response surface methodology. The biggest influences were exerted by pH and by the concentration of yeast extract. Through a canonic analysis of the adjusted response surface, the optimal variables values that led to the biggest production of lactic acid were determined: 82 g/L of lactose, 23.36 g/L of yeast extract at 40 ºC and pH 6.8. In these conditions, the concentration of the lactic acid reached 59 g/L. Through a kinetic study, it was proved that the homolactic fermentation of whey is inhibited by the substrate as well as by the product. Models were tested to describe the microbial growth, the substrate consumption and the product formation. The logistic equation represented well the growth of the Lactobacillus helveticus. The biggest deviations occurred at the beginning of the fermentation and at the stationary phase, where the condition of instantaneous rate of growth equal to zero is not predicted by the model. The measures of bias from Box and of curvature from Bates and Watts referring to this model demonstrated that there is a statistic confidence for the least square estimators of the parameters. The adjustment of the growth model from Amrane (1999) for the experimental data was slightly better than the one obtained from the logistic equation. However, the measures of bias from Box and of curvature from Bates and Watts demonstrated that the statistical inferences on the parameters estimative are not valid. Therefore, the possibility of using this model was discarded. The models of substrate consumption from Pirt and of formation of product from Luedeking and Piret fitted well to the experimental data.
Keywords: Soro de queijo
Ácido láctico
Otimização
Lactobacillus helveticus
Whey
Lactic acid
Lactobacillus helveticus
Optimization
Soro do leite
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Citation: LEITE, Marcelo Teixeira. Otimização da produção do ácido láctico através da fermentação do soro de queijo por Lactobacillus helveticus. 2006. 179 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15066
Issue Date: 30-Aug-2006
Appears in Collections:TESE - Estudos Linguísticos

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