USO DE UN DISEÑO EXPERIMENTAL DE MEZCLAS PARA OPTIMIZAR EL CRECIMIENTO DE Lactobacillus sakei ACU-2

GALANTE, NADIA; PALAVECINO PRPICH, NOELIA; SANABRIA, ERNESTO; CAYRÉ, MARÍA ELISA; CASTRO, MARCELA

San Rafael

Congreso; CLICAP 2022: Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas; 2022

Universidad Nacional de Cuyo- Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria

La cepa Lactobacillus sakei ACU-2 ha sido aislada de un salamín artesanal de Chaco (Argentina) y seleccionada por sus características tecnológicas para diseñar un cultivo iniciador autóctono. Al evaluarse a escala industrial, este cultivo mejoró las características de seguridad y calidad de los salamines producidos, sin modificar negativamente el perfil sensorial típico. Para su aplicación industrial es necesario producir los microorganismos involucrados en el cultivo autóctono en una mayor escala. Por lo tanto, se deben optimizar las condiciones de cultivo que permitan el mayor rendimiento en biomasa. El Diseño de Experimentos es una herramienta estadística usada para planificar y optimizar experimentos. Dentro de los diseños experimentales, los diseños de mezclas se aplican ampliamente para mejorar las condiciones de procesamiento, desarrollo o formulación de nuevos productos, incluidos medios de cultivo para fermentaciones industriales. Como parte del proceso de optimización, el objetivo del presente trabajo fue determinar la composición óptima de una mezcla de fuentes de nitrógeno que maximice la producción de biomasa. Se utilizó un diseño de mezclas simplex-centroide aumentado de tres componentes: peptona de soja, extracto de levadura y concentrado de proteínas de suero (WPC). Cada componente fue estudiado en cuatro niveles 0 (0%), 1/3 (33%), 1/2 (50%) y 1 (100%). Se utilizó la composición del caldo MRS sin fuentes de nitrógeno como medio basal, el cual fue suplementado con las diferentes fuentes de nitrógeno estudiadas y sus mezclas (25 g/l). El pH de los medios se ajustó a 6,4±0,2 antes de esterilizarse. Los medios fueron inoculados con un cultivo activo de L.sakei ACU-2 al 1% (v/v) e incubados a 30°C durante 24h. Al final del período de incubación se determinó el peso seco y la biomasa (g/l) fue tomada como variable de respuesta. La relación entre los componentes y la respuesta se analizó por ajuste de los valores observados a diferentes modelos: lineal, cuadrático y cúbico especial. Se usó el coeficiente de determinación R2 para comparar los modelos y seleccionar el más adecuado a fin de describir las variaciones de la respuesta. La significancia estadística de los coeficientes de regresión se determinó por análisis de varianza (ANOVA). Los valores de peso seco variaron entre un mínimo de 0,0g/ l en presencia de 100% de WPC hasta un máximo 1,83 ±0,14 g/l. En función de los valores del coeficiente de determinación obtenidos al ajustar los valores experimentales a los diferentes modelos, el modelo cúbico especial resultó el más adecuado explicando un 87,52% de la variación del peso seco. Todos los coeficientes de regresión del modelo fueron estadísticamente significativos. El test de lack-of-fit fue no significativo (P > 0.93) indicando la idoneidad del modelo seleccionado para predecir la respuesta. De acuerdo con el modelo ajustado la mezcla que maximiza la producción de biomasa corresponde a una mezcla ternaria de 56,8 % de extracto de levadura + 43,1 % de WPC + 0,1% de peptona de soja. Los resultados obtenidos demuestran la utilidad de los diseños de mezcla en los procesos de optimización.