Aprovechamiento del suero de ricota para la producción de biomasa de Chlorella vulgaris.

CASA, N.E.; LOIS-MILEVICICH, J.; ALVAREZ, P.; ARGUMEDO MOIX, M.; MATEUCCI R.,; GUTIERREZ, M.C.; BOIARDI, J.L.; DE ESCALADA PLA M

CABA

Taller; Primer Taller. Biotecnologia Aplicada a la Tecnologia de Alimentos; 2019

UTN-FRBA

El objetivo del presente trabajo fue estudiar la producción de biomasa de Chlorella vulgaris no axénica en condiciones de mixotrofía, empleando como fuente de carbono suero de ricota (SR), el cual es un subproducto de bajo valor y que representa uno de los principales problemas de las PyMEs Lácteas.La metodología de trabajo consistió en 3 ensayos: capacidad de crecimiento, determinación de métodos de pretratamiento y escalado de las condiciones de cultivo. La capacidad de crecimiento se evaluó empleando SR (DQO 69200mg/L) como medio de cultivo sin dilución y diluido al 10 y 50% con BG-11. Los sistemas consistieron en Erlenmeyers de 125mL de capacidad, con un volumen de cultivo de 25mL, expuestos a una temperatura controlada de 26°C, un fotoperíodo de 12h/12h de luz/oscuridad y 3000lux. Estos sistemas se mantuvieron bajo agitación orbital continua a 100rpm. En todos los casos se inoculó con 5mL de microalga (20% del volumen total del cultivo) en su medio de cultivo de mantenimiento (BG-11), con una concentración correspondiente a una densidad óptica (DO) aproximada de 2,0. El monitoreo del crecimiento se realizó a través de la medición de la DO. Luego se procedió a seleccionar el medio que presentó las mejores condiciones y se evaluaron 3 métodos de pretratamiento de este con el objetivo de optimizar el crecimiento de la biomasa. Los pretratamientos comparados fueron: i. Clarificación por centrifugación a 3000rpm durante 5min; ii. Tratamiento térmico a 115°C durante 20min y posterior centrifugación a 5600g durante 15min; iii Filtración tangencial con membrana de 0,1μm. Las condiciones de cultivo fueron las mismas que en el ensayo de capacidad de crecimiento. El monitoreo del crecimiento se realizó a través de la concentración celular, medida con cámara de Neubauer. Se seleccionó un método de pretratamiento y se procedió a escalar el proceso volumétricamente en un orden de magnitud. Este sistema consistió en un Erlenmeyer de 1L con un volumen de cultivo de 400mL, bajo las mismas condiciones de temperatura, fotoperíodo, intensidad de iluminación y agitación que los ensayos previos. El monitoreo se realizó, al igual que el ensayo previo. Los resultados del ensayo de escalado fueron ajustados al modelo de Gompertz (ln(N/N0)=Cxe^{-e^[(μmax/C)x(lag-t)+1]}). La microalga Chlorella vulgaris pudo crecer en SR en su máxima concentración (DQO 69200mg/L) para las condiciones de cultivo ensayadas, presentando a los 4 días (96h) una relación de ln(DO/DO0) de 1,71. Los métodos de pretratamiento, para el mismo tiempo de cultivo (95h), presentaron valores de ln(N/N0) de: 1,866, 2,043 y 2,498 para clarificación por centrifugación, tratamiento térmico y filtración tangencial respectivamente. Los resultados ajustaron adecuadamente al modelo obteniendo los siguientes parámetros: Concentración máxima (C): 2,392; Velocidad de crecimiento máxima (μ): 0,4134; Tiempo de retardo (lag): 19,94h y Coeficiente de correlación (R2): 0,9958.La microalga Chlorella vulgaris fue capaz de crecer en SR en condiciones de mixotrofía y el ensayo pudo ser escalado exitosamente. La filtración tangencial, tecnología actualmente instalada en empresas Lácteas medianas y grandes, resultó ser el método de pretratamiento que brindó las condiciones más favorables para el desarrollo del cultivo. El trabajo muestra la potencialidad del uso de SR como medio de cultivo para la producción de microalgas para ser usada como aditivo alimentario, brindando simultáneamente valor agregado a un subproducto sin valor.