Separación de biomasa y productos (ácido láctico y ácido lactobiónico) por microfiltración

Abstract

Se producen por encima de 15 millones de toneladas de queso, de más de 2.000 tipos diferentes, en todo el mundo anualmente. El principal aspecto negativo medioambiental generado por la elaboración de queso es la producción de lactosuero. Con la eliminación del lactosuero se crean focos de contaminación, debido a la proliferación de grandes grupos de bacterias patógenas en el ambiente y a fétidos olores por el lactosuero. Dicho lactosuero, debido a su composición es una excelente matriz para la bioconversión microbiana y la producción del ácido lactobiónico y ácido láctico. El presente trabajo ha desarrollado el diseño de un proceso en la separación de biomasa y productos (ácido lactobiónico, ácido láctico) contenido en el caldo de fermentación del lactosuero dulce; para lo cual se usaron técnicas de microfiltración por membrana. La fermentación de lactosuero para la producción de ácido lactobiónico se ha llevado a cabo en discontinuo a temperatura constante de 30ºC con el microorganismo de una cepa de Pseudomonas taetrolens (LMG 2336), y en la producción de ácido láctico se usó la cepa 393 de Lactococcus lactis ATCC. Se ha estudiado con la membrana más apropiada y el caudal más óptimo (membrana cerámica y caudal de 800L/h) con agua, ácido lactobiónico y ácido láctico. Se ha determinado que la presión transmembranal existente fue descendiendo, la temperatura aumentando, y el tiempo para filtrar la misma cantidad de muestra en incremento con el paso del tiempo en los procesos del fermentado de ácido lactobiónico y ácido láctico. Dicha membrana es introducida en una carcasa metálica de 60 mm de longitud en un equipo a escala planta piloto. Con el análisis cuantitativo (Cromatografía de Alta Eficacia-HPLC) del ácido lactobiónico y del ácido láctico tras su filtrado, se obtuvo la recuperación del sistema por membrana de ácido lactobiónico y de ácido láctico del 13,2% y 13,7% respectivamente. Se ha determinado el volumen muerto del equipo (2,1L) y el hallazgo de un error en la medida de los volúmenes (8%). Mediante la medida del pH y la densidad óptica de las muestras tras el filtrado, se busca determinar la capacidad y la viabilidad de la separación de biomasa del proceso en membrana. Se ha determinado que la membrana funcionó bien para la separación de biomasa, la cual se quedó en el retenido.