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Inoculum concentration and inoculation time for propionic acid production from whey using mixed culture of Lactobacillus helveticus and Propionibacterium freudenreichii PS-1
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Resumo
Foi avaliada a influência da concentração do inóculo de P. freudenreichii PS-1e do tempo de
inoculação para produção do ácido propiônico usando cultura mista de L. helveticuse Propionibacterium
freudenreichii em meio contendo soro lácteo. Inicialmente, foi testada adaptação das bactérias propiônicas a
diferentes concentrações de ácido propiônico e foram determinados parâmetros cinéticos de crescimento.
Em seguida, foi feito delineamento composto central rotacional (DCCR) com 11 ensaios, usando diversas
concentrações de inóculo de P. freudenreichii adicionados em diferentes tempos ao meio com bactéria lática.
A velocidade específica máxima de crescimento de P. freudenreichii diminuiu de 0,11 para 0,03 h-1 e o tempo
de crescimento aumentou de 32 para 100h aumentando-se a concentração de ácido propiônico em caldo
lactato para 0,25% m v-1. O melhor resultado de ácido propiônico foi 3,78 g L-1, usando concentração de
bactérias propiônicas de 5.108 UFC mL-1, inoculadas após 4h. Para consumo de lactose, as melhores
condições foram concentração de inóculo acima de 5.108 UFC mL-1 e tempo de inoculação de P.
freudenreichii após 6h. Comprovou-se que o soro desnatado pode ser usado como matéria prima renovável e
econômica para a produção de ácido propiônico por cultura mista.
Abstract
The production of propionic acid using skim serum by-products of the dairy industry was
investigated, and the influence of inoculum concentration of Propionibacterium freudenreichii PS-1 and its
time of inoculation for the production of propionic acid was evaluated using mixed culture of Lactobacillus
helveticus and Propionibacterium freudenreichii. Initially, the adjustment of propionic bacteria to higher
concentrations of propionic acid was tested and kinetic parameters were determined for growth. A central
composite rotational design (CCRD) with 11 experiments was carried out, using different inoculum
concentrations of P. freudenreichii, which were added to the cultures of lactic bacteria at different times. The
maximum specific growth rate for P. freudenreichii decreased from 0.11 to 0.03 hour-1and the growth time
increased from 32h to 100h when concentration of propionic acid in lactate broth increased to 0.25%. The
best result for propionic acid production was 3.78 g L-1, inoculating 5.108 CFU mL-1 of propionic bacteria
after 6 h. For lactose consumption, the best conditions were inoculum concentration above 5.108 CFU
mL-1 and inoculation time of P. freudenreichii after 6 hours. Therefore, it was demonstrated that skimmed
whey can be used as a renewable, low-cost raw material for propionic acid production by mixed culture.
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Citação
NGOME, M. T. et al. Inoculum concentration and inoculation time for propionic acid production from whey using mixed culture of Lactobacillus helveticus and Propionibacterium freudenreichii PS-1. Acta Scientiarum.Technology, Maringá, v. 39, 2017.
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