FABRICACIÓN DE YOGUR CON BACTERIAS INMOVILIZADAS YOGURT MANUFACTURE WITH IMMOBILIZED CELLS FABRICACIÓN DE IOGUR CON BACTERIAS INMOBILIZADAS

Abstract

Abstract The present work studies the behaviour of a bioreactor of immobilized cells for fermentation of bovine milk with the idea of yoghurt production. Indeed the bacterias used were Streptococcus salivarius ssp thermophylus and Lactobacillus delbruecki ssp bulgaricus (commercial yoghurt bacterias). The bioreactor was made by entrapping bacterias into a low metoxyl pectin gel that was supported on a concentric tubular stainless-steel mesh. In order to study the yield in terms of the temperature and the recycle rate of flow a factorial experimental design was utilized. The process was characterized in terms of the lactose consumption and the latic acid production by finding the specific rate of growth μ and the yield factors YP/S and YX/S. The study shows that μ remains steady when altering the experimental design parameters, in fact it is 1 h−1. The yield YP/S ranges between 0.16 and 0.43 g g−1 whereas YP/S increases significantly with the variation of temperature and the rate of flow. To the light of the results it is clear that the experimental device can be optimized and its implementation to the yoghurt production would reduce dramatically the time spent. © 2004 Altaga. All rights reserved. Resumen Se estudió el comportamiento de un biocatalizador de células inmovilizadas para la fermentación de leche bovina con vistas a la fabricación de yogur. El biocatalizador, conformado por un gel de pectina de bajo metoxilo soportado sobre mallas tubulares concéntricas de acero inoxidable, fue preparado a partir de un fermento liofilizado comercial de yogur constituido por Streptococcus salivarius subsp thermopylus y Lactobacillus delbruecki subsp bulgaricus. Se utilizó un diseño experimental de tipo factorial, a fin de caracterizar el proceso y evaluar la influencia de la temperatura y el caudal de recirculación de leche a través del biocatalizador, sobre el rendimiento de la transformación metabólica de lactosa. El proceso fue caracterizado en términos del consumo de lactosa y la producción de ácido láctico, determinándose los correspondientes valores de la velocidad específica de crecimiento μ el rendimiento de lactosa en producto YP/S y de lactosa en biomasa YX/S. Los resultados mostraron que μ no se modificó con los cambios en las condiciones experimentales del diseño, manteniéndose igual a 1 h−1. El rendimiento YP/S osciló entre 0,16 y 0,43 g g−1, mientras que el análisis factorial para el rendimiento YX/S mostró un significativo incremento del rendimiento con la temperatura y el caudal de recirculación, así como una fuerte interacción entre ambas variables. El dispositivo experimental podría ser optimizado a la luz de los resultados alcanzados, y su utilización permitiría disminuir drásticamente el tiempo de fermentación requerido para la fabricación de yogur. © 2004 Altaga. Todos los derechos reservados. Palabras clave: bacterias inmovilizadas, yogur, fermentación continua, leche Resumo Estudiouse o comportamento dun biocatalizador de células inmovilizadas para a fermentación de leite bovina con vistas á fabricación de iogur. O biocatalizador, conformado por un xel de pectina de baixo metoxilo soportado sobre maias tubulares concéntricas de aceiro inoxidable, foi preparado a partir dun fermento liofilizado comercial de iogur constituido por Streptococcus salivarius subsp thermopylus e Lactobacillus delbruecki subsp bulgaricus. Utilizouse un deseño experimental de tipo factorial, coa fin de caracterizar o proceso e avaliar a influencia da temperatura o caudal de recirculación de leite a través do biocatalizador, sobre o rendemento da transformación metabólica de lactosa. O proceso foi caracterizado en términos do consumo de lactosa e a producción de ácido láctico, determinándose os correspondentes valores da velocidade específica de crecemento μ o rendemento de lactosa no producto YP/S e de lactosa na biomasa YX/S. Os resultados mostraron que μ non se modificou cos cambios nas condicións experimentais do deseño, manténdose igual a 1 h−1. O rendemento YP/S oscilou entre 0,16 y 0,43 g g−1, mentras que a análise factorial para o rendemento YX/S mostrou un significativo incremento do rendemento coa temperatura e o caudal de recirculación, así como unha forte interacción entre ambas variables. O dispositivo experimental podería ser optimizado á luz dos resultados acadados, e a súa utilización permitiría disminuir drásticamente o tempo de fermentación requirido para a fabricación de iogur. © 2004 Altaga. Tódolos dereitos reservados. Palabras chave: bacterias inmovilizadas, iogur, fermentación continua, leite