Optimization of medium for direct fermentation of sugarcane molasses for lactic acid production by Lactobacillus delbrueckii spp. bulgaricus

O interesse pela produção de ácido láctico tem crescido fortemente nos últimos anos desde a descoberta das propriedades de seus polímeros, os que apresentam caraterísticas de biodegradabilidade e biocompatibilidade; e sua aplicação como solvente ¿verde¿ ou ambientalmente saudável para os processos de misturas de solventes na indústria química. Dado o potencial econômico do ácido láctico, são necessários processos mais eficazes para sua síntese e redução dos custos de produção. Este trabalho visou aperfeiçoar o processo de produção fermentativa do ácido láctico, determinando formulações do meio de cultura que auxiliarão no desenvolvimento de tecnologias competitivas de produção. Além disso, esse trabalho propõe a utilização de matérias-primas de baixo custo e grande disponibilidade no mercado brasileiro como por exemplo melaço de cana e água de maceração de milho. A espécie selecionada para o estudo foi Lactobacillus delbrueckii, duas linhagens foram estudadas, selecionando-se a que apresentou maior velocidade de crescimento e produção de ácido láctico no meio de cultura padrão. O estudo de otimização da produção de ácido láctico foi realizado utilizando a estratégia de planejamentos experimentais. O uso de melaço de cana e água de maceração de milho como fonte de carbono e nitrogênio, em concentração de 240 gL-1 e 14 gL-1 respectivamente, possibilitou produtividade de até 57,17 gL-1 após 96 horas, com eficiência de 82% (gramas de ácido láctico produzido / grama de substrato utilizado)The interest in lactic acid has grown strongly in the last years since the discovery of its properties of application in production of biodegradable and biocompatible polylactate polymers and their application as "green solvent¿ or ¿safety solvent¿ to processes of mixtures of solvents in the chemical industry. Considering the commercial potential of lactic acid, more efficient processes are needed for its synthesis, reducing costs of production and turning its industrial application more atractive, as its cost still prevents it from being used in some areas. This work aimed at improving the process of fermentative lactic acid production, determining formulations that will help develop competitive technologies of production. Furthermore, the use of low cost raw materials, easily available on the brazilian market, such as sugarcane molasses and corn steep liquor is proposed. The species selected for the study was Lactobacillus delbrueckii, two strains were studied, Lactobacillus delbrueckii spp. bulgaricus, shown the greatest growth speed and lactic acid production in the standard culture medium. The optimization study of lactic acid production was performed using the strategy of experimental design, using sugarcane molasses as a carbon source and corn steep liquor as a nitrogen source allowed a productivity of up to 57,17 gL-1 after 96 hours, with 82% lactic acid yield efficiency (g lactic acid produced / g substrate utilized) using an initial concentration of 240 gL-1 and 14 gL-1 of sugarcane molasses and corn steep liquor respectivel