Fermentación selectiva como estrategia para la purificación de galactooligosacáridos

VÉNICA, CLAUDIA; FURRER, AILEN; ALE, ELISA C.; PEROTTI, M. CRISTINA

Congreso; CYTAL 2023; 2023

Los galactooligosacáridos (GOS) son carbohidratos prebióticos muy usados comoingredientes funcionales. Se sintetizan a partir de la lactosa con enzimas β-galactosidasas, conteniendo el producto de reacción además de GOS, lactosa residual,glucosa y galactosa. La concentración y tipo de GOS influye en el rol prebiótico. Elobjetivo de este trabajo fue evaluar la performance de una levadura Saccharomycescomercial para purificar los GOS contenidos en una mezcla, que se obtuvo tratando unpermeado de suero concentrado en lactosa con una β-galactosidasa de Kluyveromyceslactis, en dos condiciones: pH libre y pH controlado. Para ello, la mezcla de GOS (2 L) seincubó con la levadura (6,81 log UFC/mL) en un fermentador a 30 °C y con agitación (200rpm). La mitad de la mezcla se fermentó a pH libre y la otra se mantuvo a pH constantea 5,5 (por agregado automático de NaOH 4 M). Las fermentaciones se llevaron a cabo a30 °C durante 48 h. Se tomaron muestras al inicio y a las 8, 24 y 48 h para determinar elpH, el crecimiento microbiano (por medición de la densidad óptica, DO, a 600 nm yrecuento de levaduras), el perfil de carbohidratos (GOS, lactosa, glucosa y galactosa) yla producción de etanol y se calculó la pureza y el factor de purificación (FP) de GOS. Lasexperiencias se realizaron por duplicado. Los resultados se analizaron mediante análisisde varianza (ANOVA) de una vía para detectar diferencias entre los tratamientos y paraanalizar el efecto del tiempo de fermentación para cada tratamiento. Se observódesarrollo microbiano en todos los tratamientos ya que, en general, el pH disminuyó, laDO y el recuento de levaduras aumentaron hasta las 48 h. A pH controlado se obtuvieronmayores valores de pH, DO y recuentos, para la mayoría de los tiempos analizados conrespecto a pH libre. Los niveles de etanol se incrementaron con el tiempo y no hubodiferencias entre ambos tratamientos. Las concentraciones de GOS y lactosa (1,0 y 8,2g/100g, respectivamente) no se modificaron con el tiempo de fermentación y fueronsimilares entre los tratamientos. Se observó una brusca disminución de glucosa (desdeaprox. 1,9 g/100g hasta 0,1 g/100g a las 48 h); diferencias entre los tratamientos seobservaron solo a las 8 h, a pH controlado se tuvieron menores valores. La evolución degalactosa (concentración inicial 1,5 g/100g) se mantuvo constante hasta las 8 h y luegodisminuyó hasta valores no detectados a las 48 h; no se observaron diferencias entre lostratamientos a ningún tiempo de muestreo. La pureza se incrementó con el tiempo(desde 8,0 hasta 11,1) y el FP siguió un comportamiento similar.Estos resultados ponen de manifiesto la factibilidad de utilizar la metodología defermentación selectiva para purificar mezclas de GOS; la fermentación a pH controladoparecería ser más eficiente para el proceso de purificación.