ES2294456T3 - Preparacion de acido lactico a partir de un sustrato conteniendo pentosa. - Google Patents
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Abstract
Proceso para la preparación de ácido láctico y/o lactato donde un sustrato conteniendo pentosa es fermentado homolácticamente por una especie de Bacillus moderadamente termofílica, que fermenta anaeróbicamente.
Description
Preparación de ácido láctico a partir de un
sustrato conteniendo pentosa.
Esta invención se refiere a la producción de
ácido láctico a partir de un sustrato conteniendo pentosa,
particularmente de un sustrato conteniendo xilosa.
El ácido láctico, y sus sales conocidas como
lactato, son productos comercialmente viables útiles en varios
campos incluidos la medicina, los polímeros biodegradables y el
procesamiento de alimentos. En la actualidad, el ácido láctico es
comercialmente producido a partir de glucosa, almidón, almidón
licuado o sacarosa. Actualmente, estos sustratos contribuyen de
manera importante al precio del coste de fabricación del ácido
láctico. La biomasa Iignocelulósica ofrece una alternativa
atractiva para el coste como sustrato para la producción biológica
de ácido láctico porque está inmediatamente disponible, no tiene
valor alimenticio paralelo, y es menos caro que el almidón o la
sacarosa. Teóricamente, un microorganismo sería capaz de fermentar
los azúcares contenidos en la biomasa a ácido láctico. No obstante,
diferentes obstáculos excluyen la utilización eficaz de esta materia
prima por un microorganismo para la producción de ácido láctico.
Los sustratos lignocelulósicos están compuestos en su mayor parte
por celulosa, hemicelulosa y lignina. Aunque diferentes
microorganismos pueden fermentar eficazmente el componente de
glucosa en celulosa, se ha mostrado que es más difícil la
conversión de los azúcares de pentosa contenidos en la fracción de
hemicelulosa de biomasa. Los azúcares de pentosa más abundantes en
la fracción de hemicelulosa incluyen D-xilosa y
L-arabinosa. La fermentación de xilosa y arabinosa
sigue siendo el obstáculo más importante para la conversión
económica de biomasa de origen vegetal.
Muchas bacterias del ácido láctico
heterolácticas facultativas y heterolácticas son capaces de
fermentar pentosas. El itinerario metabólico usado por estos
organismos para fermentar estos azúcares es simple: una pentosa p.
ej. D-xilosa (aldosa) entra en la célula donde es
isomerizada a xilulosa (cetosa) y posteriormente fosforilada a
costa de 1 ATP para producir
xilulosa-5-fosfato, que es luego
dividido en
gliceraldehido-3-fosfato y
acetilo-fosfato por fosfocetolasa (EC 4.1.2.9). Esta
ruta metabólica es conocida como la ruta de la fosfocetolasa
(Lengeler, J.W.; G. Drews; H.G.Schlegel, Biología de las
procariotas; 1999; Tieme Verlag, Stuttgart, Alemania). El
gliceraldehido-3-fosfato que es
producido en la reacción de fosfocetolasa es convertido en ácido
pirúvico como en la ruta de Emden-Meyerhof
produciendo 2 ATP y 1 NADH_{2} (Lengeler, J.W.; G. Drews; H.G.
Schlegel, Biología de las procariotas; 1999; Tieme Verlag,
Stuttgart, Alemania). El ácido pirúvico es finalmente reducido con
NADH_{2} a ácido láctico. El acetilo-fosfato que
es producido en la reacción de fosfocetolasa es convertido por
acetato-cinasa (EC 2.7.2. 1) a acetato con la
formación de 1 ATP. En el curso de la fermentación de una pentosa 1
NADH_{2} es formado y consumido; la producción neta de ATP es 2
por mol de pentosa. Las bacterias heterofermentadoras del ácido
láctico usan una ruta similar para la fermentación de hexosas. Una
hexosa, p. ej. la glucosa, es primero fosforilada a
glucosa-6-fosfato, oxidada para
producir 6-fosfogluconato y finalmente
descarboxilada oxidativamente para producir
ribulosa-5-fosfato y dióxido de
carbono. La epimerización de
ribulosa-5-fosfato produce
xilulosa-5-fosfato, que entra a la
ruta de fosfocetolasa. A diferencia de la fermentación de pentosas,
la fermentación de hexosas por bacterias heterofermentadoras del
ácido lático produce un exceso de poder de reducción (3 NADH_{2})
que se utiliza para reducir el acetilo-fosfato a
etanol y el ácido pirúvico a ácido láctico. En este esquema no se
produce ácido acético del acetilo-fosfato, por lo
tanto la producción de ATP de la fermentación de hexosas es sólo la
mitad de la de la fermentación de pentosas; 1 ATP por mol de hexosa
fermentada. En la mencionada ruta metabólica de fermentación de
pentosa la enzima fosfocetolasa juega un papel condicionante porque
es esta enzima la que divide el esqueleto de carbono C_{5} de las
pentosas en una fracción C_{3}, que finalmente puede ser
recuperada como ácido láctico y una fracción C_{2}, que termina
como ácido acético. Para la producción de ácido láctico, que
comprensiblemente es dirigida hacia la máxima producción de lactato
la formación de ácido acético es derrochadora. Un pequeño número de
informes, no obstante, indican que algunas especies de
Lactobacillus, p. ej. la especie Lactobacillus MONT4
fermenta determinadas pentosas casi exclusivamente a ácido láctico
(Barre P., Identificación de termobacterias y pentosa termofílica
homofermentadora utilizando Lactobacilli de mosto de uva
fermentado a alta temperatura, J. Appl. Bacteriol. 1978, 44,
125-129). En la especie Lactobacillus MONT4;
las pentosas son desasimiladas por una ruta, que no incluye
fosfocetolasa, excepto por una ruta metabólica que incluye
transaldolasa (EC 2.2.1.2) y transcetolasa (EC 2.2.1.1) (US
5,798,237). Esta ruta es conocida como la ruta de
transaldolasa/transcetolasa.
La producción más alta de lactato en pentosas de
esta ruta, no obstante, tiene un precio para el organismo. Mientras
la producción de ATP de la ruta de fosfocetolasa es 2 por mol de
pentosa la de la ruta transaldolasa/transcetolasa es 5 ATP por 3
moles de pentosa. Esta producción inferior de ATP puede ser una de
las razones por las cuales las bacterias del ácido láctico con un
patrón homoláctico de fermentación de pentosa son relativamente
raras. Desde un punto de vista industrial es pertinente observar
aquí que Lactobacillus MONT4 es incapaz de fermentar xilosa.
Recientemente la especie Lactobacillus MONT4, fue creada
genéticamente con genes de xilulocinasa e isomerasa de xilosa de
Lactobacillus pentosus para impartir a este organismo la
capacidad de fermentar xilosa. Esto ha sido descrito en US
5,798,237.
Aunque microorganismos tales como la especie
Lactobacillus son productores de ácido láctico, determinadas
propiedades hacen que estos organismos sean menos adecuados para la
producción industrial de ácido láctico: La especie
Lactobacillus requiere una buena cantidad de nitrógeno
orgánico en el medio de fermentación, al igual que sustancias
promotoras de crecimiento, de modo que el caldo se vuelve más caro
y el ácido láctico más difícil de purificar cuando se puede utilizar
un medio de fermentación simple. Además muchas especies de
Lactobacillus, especie de Lactobacillus MONT4
incluida, producen ácido láctico con una pureza enantiomérica baja
(ver: Barre, P. Identificación de termobacterias y pentosa
termofílica homofermentadora utilizando Lactobacilos de mosto de
uva fermentado a alta temperatura. J. Appl. Bacteriol. 1978, 44,
125-129). Uno de los objetivos de esta invención es
proporcionar un método que esté desprovisto de estas
desventajas.
Acabamos de descubrir que algunas especies de
Bacillus moderadamente termofílicos de origen natural son
capaces de fermentar pentosas, más específicamente xilosa,
anaeróbicamente, predominantemente a ácido láctico
enantioméricamente puro y/o lactato. Dicha conversión de pentosas
conduce a prácticamente sólo compuestos C_{3}, es decir dicha
conversión se activa a través de una ruta homofermentativa, en la
cual los compuestos C_{3} pueden ser recuperados como ácido
láctico y/o lactato. Las especies Bacillus moderadamente
termofílica son cepas bacterianas que son capaces de crecer a
temperaturas entre 30-65ºC. Es importante además
que dicha fermentación sea conducida anaeróbicamente. En el caso de
la fermentación anaeróbica, el proceso puede ser realizado
fácilmente a escala industrial, porque no es necesario ningún
suministro de oxígeno por p. ej. equipamiento de agitación
extensiva. Ejemplos de esto son Bacillus coagulans y
Bacillus smitii y especies productoras de ácido láctico
genéticamente modificadas de las mismas. Estos tipos de
microorganismos son nutricionalmente menos exigentes que los
Lactobacilli. Una ventaja adicional de estos tipos de
microorganismos es que las temperaturas de crecimiento más altas
(la especie Lactobacillus tiene temperaturas de crecimiento
de 50ºC como máximo) hace que sea más fácil evitar infecciones en
los sistemas de fermentación de escala industrial. Por tanto, la
presente invención se refiere a un proceso para la preparación de
ácido láctico donde un sustrato conteniendo pentosa es fermentado
homolácticamente por una especie Bacillus moderadamente
termofílica, que fermenta anaeróbicamente.
La elección de sustratos dependerá del coste y
abastecimiento del sustrato para ser fermentado a ácido láctico y/o
lactato. Una fuente típica barata de pentosas es la hemicelulosa.
La xilosa, arabinosa y otras pentosas son liberadas de materiales
hemicelulósicos por tratamiento con vapor y/o un ácido o álcali.
Cantidades más pequeñas de otros azúcares tales como la glucosa son
también separadas durante este tratamiento y también son
fermentadas por la especie de Bacillus moderadamente
termofílica a ácido láctico y/o lactato.
Los sustratos lignocelulósicos comprenden ambas
celulosas, la hemicelulosa y la lignina. Estos tipos de sustratos
se pueden hacer accesibles para la hidrolización mediante un
tratamiento por vapor y/o ácido leve o álcali. Cuando el sustrato
comprende material celulósico, la celulosa puede ser hidrolizada a
azúcares simultánea o separadamente y también fermentada a ácido
láctico. Puesto que la hemicelulosa generalmente es más fácil de
hidrolizar a azúcares que la celulosa, es preferible primero
prehidrolizar el material hemicelulósico, separar los azúcares
solubles de pentosa y luego hidrolizar la celulosa. La hidrolización
se puede realizar enzimáticamente (con celulasa a celulosas y
hemicelulasa a hemicelulosa) o químicamente por tratamiento con
ácido. Tanto los azúcares de pentosa como de hexosa pueden ser
simultánea o separadamente fermentados a ácido láctico y/o lactato
usando la especie Bacillus moderadamente termofílica. Si se
desea, las hexosas pueden ser fermentadas por un microorganismo
diferente al ácido láctico y/o lactato, es decir en cultivo
mezclado con p. ej. levaduras, hongos u otras bacterias productoras
de ácido láctico conocidas como las especies Lactobacillus y
las especies Bacillus diferentes de las usadas para la
fermentación de pentosa.
Las condiciones de fermentación para formar
ácido láctico y/o lactato son conocidas per se y están
descritas en WO 01/27064, WO 99/19290, y WO 98/15517. Por
consiguiente, la temperatura puede variar de 0 a 80ºC, mientras el
pH (que se reduce cuando se forma ácido láctico) varía de 3 a 8. Un
pH por debajo de 5 es generalmente deseable, puesto que parte del
ácido láctico formado luego estará presente en su forma libre de
ácido en vez de en su forma de sal. Además, con bajo pH hay menos
riesgo de contaminación con otros microorganismos. Cualquiera de los
muchos tipos conocidos de aparato puede ser usado para la
fermentación según la presente invención.
El microorganismo según la presente invención
puede ser usado como un cultivo biológicamente puro o puede ser
usado con otros microorganismos productores de ácido láctico en
cultivo mezclado. Los cultivos biológicamente puros son generalmente
más fáciles de optimizar pero los cultivos mezclados pueden ser
capaces de utilizar sustratos adicionales. También se pueden añadir
enzima(s) al vaso de fermentación para ayudar en la
degradación de sustratos o para aumentar la producción de ácido
láctico. Por ejemplo, se puede añadir celulasa para degradar
celulosa a glucosa simultáneamente con la fermentación de glucosa a
ácido láctico por microorganismos. Asimismo, se puede añadir una
hemicelulasa para degradar hemicelulosa. Como se mencionó arriba,
dicha hidrolización (opcionalmente mediante enzimas) también puede
ser realizada antes de la fermentación.
Los caldos de cultivo de fermentación que
contienen la especie Bacillus moderadamente termofílica son
relativamente resistentes a la contaminación por otros
microorganismos. Sin embargo, se prefiere eliminar o deshabilitar
microorganismos deletéreos preexistentes en el sustrato añadido a
la especie Bacillus moderadamente termofílica. Esto se puede
hacer por técnicas convencionales como la filtración, la
pasteurización y la esterilización.
La especie Bacillus moderadamente
termofílica usada en el proceso según la invención puede ser
cultivada tanto en los denominados medios químicamente definidos
como en medios de cultivo que contienen compuestos indefinido tales
como extractos de levadura, peptona, triptona, otros extractos de
carne y fuentes de nitrógeno complejas. Se prefiere el uso de un
medio químicamente definido porque genera ácido láctico y/o lactato
con menos impurezas.
\newpage
Después de la fermentación, el ácido láctico y/o
lactato es separado del caldo de fermentación por cualquiera de las
muchas técnicas convencionales conocidas para separar ácido láctico
y/o lactato de soluciones acuosas. Las partículas de sustrato o
microorganismos (la biomasa) pueden ser eliminadas antes de la
separación para aumentar la eficiencia de la separación. Dicha
separación puede ser realizada mediante centrifugado, filtración,
floculación, flotación o filtración de membrana. Esto se sabe por
ejemplo de WO 01/38283 donde se describe un proceso continuo para
la preparación de ácido láctico mediante fermentación. Aunque la
explicación de la fermentación en esta especificación generalmente
se refiere a un proceso discontinuo, partes o el proceso entero
pueden realizarse continuamente. Para retener los microorganismos
en el fermentador, se pueden separar las partículas sólidas de los
fluidos de fermentación. De forma alternativa, los microorganismos
pueden ser inmovilizados para la retención en el fermentador o para
proporcionar una separación más sencilla.
Después de la separación del ácido láctico y/o
lactato del caldo de fermentación, el producto puede ser sometido a
una o más fases de purificación tales como extracción, destilación,
cristalización, filtración, tratamiento con carbón activo etcétera.
Las distintas corrientes residuales pueden ser recicladas,
opcionalmente después de tratamiento, al vaso de fermentación o a
cualquier fase de purificación previamente realizada.
La presente invención es ilustrada con mayor
detalle por los ejemplos siguientes, que no deben ser interpretados
como limitativos.
El medio de extracto de levadura para el
crecimiento de Bacillus smithii DSM 459 y 460 (cepas DSM
obtenidas de la Colección de cultivos alemana) contenía por litro:
3.5 g DAS (diamonio sulfato); 2 g DAP (diamonio fosfato); 10 g
extracto de levadura y tamponado por 10 g BIS-TRIS
(bis[2-hidroximetil]iminotris[hidroximetil]metano).
El medio fue sometido a autoclave antes del uso.
D-ribosa, D-xilosa,
D-arabinosa o glucosa fue usada como fuente de
carbono en una concentración final del 3%. Las fuentes de carbono
fueron esterilizadas por un filtro y añadidas separadamente. El pH
del medio fue ajustado a 6.6-6.7 con HCI. El medio
de extracto de levadura para el crecimiento de Bacillus
coagulans DSM 2314 fue como se describe para B. smithii
conteniendo, no obstante, 1 g/l de extracto de levadura en lugar de
10 g/l.
El medio mínimo para el crecimiento de B.
smithii DSM 2319 y B. coagulans DSM 2314 contenía por
litro: 2 g DAP; 3.5 g DAS; 10 g tris bis; 0.5 g KCI y 15 mg
MgCl_{2}. El pH del medio fue ajustado a pH 6.8 con HCI. El medio
fue sometido a autoclave antes del uso. D-ribosa,
D-xilosa, D-arabinosa o glucosa fue
usada como fuente de carbono en una concentración final del 3%. Las
fuentes de carbono, los factores de crecimiento y los
oligoelementos fueron esterilizados por un filtro y añadidos
separadamente. Las concentraciones finales fueron: 0.024 mg/l de
biotinas; 0.012 mg/l de tiamina; 0.02 g/l de metionina; 0.05 g/l de
extracto de levadura; 100 \mul de oligoelementos. Las
concentraciones fueron: 0.024 mg/l de biotinas; 0.012 mg/l de
tiamina; 0.02 g/l de metionina; 0.05 g/l de extracto de levadura;
100 \mul de oligoelementos, 1 g/l de CaCl_{2}. Los
oligoelementos contenidos por 100 ml: 0.36 g de FeCl_{3} , 0.3 g
de MnCl_{2}, 0.24 g de CoCl_{2}, 0.12 de ZnCl_{2}.
Todas las bacterias fueron colocadas en placas
de caldos de glicerol -80 en medio de extracto de levadura usando
glucosa (5% p/p) como fuente de carbono conteniendo 10 g/l de
gelrite (goma gellan, Sigma). La placas fueron incubadas a 46ºC
durante 24-48 horas en jarras anaeróbicas. Los
cultivos anaeróbicos posteriores fueron preparados en medio de
extracto de levadura con glucosa como fuente de carbono (3% p/p) en
tubos estériles de 10 ml. Los cultivos fueron incubados a 54ºC
durante 24 horas. Luego 2% del cultivo fue transferido a tubos que
contenían medio mínimo con glucosa, xilosa, ribosa o arabinosa como
fuente de carbono. Los tubos fueron incubados a 54ºC durante 48
horas. Después de una segunda transferencia (2%) a un nuevo medio e
incubación a 54ºC durante 48 horas, se tomaron muestras para
determinar la biomasa, el pH y la producción de ácido orgánico. Para
determinar la producción de biomasa, se midió la densidad óptica a
610 nm en un espectrofotómetro contra agua desmineralizada. Como
una indicación para la producción de ácido (láctico), se midió el
pH en el caldo celular. Después las células fueron cosechadas por
centrifugado (10 min; 8000 rpm), se filtró el sobrenadante a través
de filtros de 0.45 pm y se mantuvo a 4ºC para el análisis
posterior.
Se midieron los ácidos orgánicos (ácido láctico,
ácido acético, ácido fórmico, ácido succínico) y el etanol usando
derivatización y GLC.
Se midió la pureza óptica del ácido láctico por
GLC. Los D- y L-Lactatos fueron metilados a lactato
de metilo y medidos por análisis de espacio de cabeza en una
columna quiral.
Los azúcares de pentosa fueron analizados con un
Dionex tipo DX 500 que contenía una columna Carbopac
PA-1 y un detector PAD (Tipo de detección
amperométrica pulsada ED 40) usando un flujo de 1.0 ml/min.
Se cultivaron B. smithii y B.
coagulans en condiciones anaeróbicas a 54ºC en extracto de
levadura y medio mínimo conteniendo 3% (p/p) arabinosa, ribosa o
xilosa (tabla 1, tabla 2). Todas las cepas realizaron una
fermentación homoláctica de azúcares de pentosa que produjeron
principalmente ácido L-láctico. No se encontraron
niveles detectables de ácido acético. La pureza óptica del ácido
L-láctico producida fue 96.7-99.7%.
Otros ácidos orgánicos, (fórmicos, succínico) y etanol estuvieron
por debajo del nivel de detección de 0.05% p/p en todos los casos.
El análisis de azúcares residuales mostró una reducción en xilosa,
ribosa y concentraciones de arabinosa dependiendo de la fuente de
carbono usada (datos no mostrados).
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El microorganismo usado fue Bacillus
coagulans DSM 2314. La cepa fue mantenida en concentraciones de
glicerol a -80ºC. El biorreactor (3 L Applikon) contenía 1.5 I de
medio con la composición siguiente: 2 g/l de DAP, 3.5 g/l de DAS, 10
g/l de BIS-TRIS y 0.5 g/l de KCl.
El biorreactor con medio fue sometido a
autoclave a 121ºC (1.2 bar) durante 20-30 min. Las
vitaminas y soluciones de oligoelemento fueron esterilizadas por
filtros añadidos separadamente al biorreactor después de la
esterilización. Las concentraciones finales de los factores de
crecimiento fueron: 20 mg/l de DL-metionina; 24 mg/l
de biotinas; 12 mg/l de tiamina; 15 mg/l de
MgCl_{2}-2H_{2}O; 0.1 g/l de CaCl_{2} y 1.5
ml de oligoelementos. Los oligoelementos contenían por 100 ml: 0.36
g de FeCl_{3}, 0.3 g de MnCl_{2}, 0,24 g de CoCl_{2} y 0.12
de ZnCl_{2}. La D-xilosa fue añadida
separadamente después de la esterilización a una concentración final
de 50 g/l. El pH del medio fue ajustado a 6.5 con una solución
concentrada de HCI. Durante la fermentación y debido a la baja
concentración de biomasa conseguida después de 50 horas de
fermentación, el extracto de levadura fue añadido a una
concentración final de 10 g/l.
El inóculo (\sim110 ml) fue cultivado durante
toda la noche a 50ºC en medio de fermentación conteniendo 1% de
D-xilosa. El inóculo fue usado después de dos
transferencias en medios de xilosa.
El mantenimiento del pH fue conseguido con
adición automática de solución de KOH al 20% (p/v). La fermentación
fue realizada a 54ºC, pH 6.4 y velocidad de agitación de
250-300 rpm. El control de la temperatura fue
realizada con el baño de agua Lauda E100, mientras que la
lectura/datos de control del pH fueron realizados por Bioprocesador
ADI 1020. Todos los datos (pH y consumo base) fueron procesados por
la toma de datos en línea FM V5.0.
Se retiraron muestras antes y después de la
inoculación. Durante la fermentación se retiraron muestras de 5 a
30 ml periódicamente para la medición de OD, peso en seco de la
célula (CDW) medición y análisis de ácido láctico L(+) y D(-),
xilosa y subproductos posibles (acetato). Las muestras fueron
centrifugadas (4-6ºC; 6000-12000
rpm durante 5-10 min) y el sobrenadante
recuperado/almacenado a -21ºC hasta un posterior análisis.
Se obtuvo sustancia seca a través de un filtro
Millipore ponderado inicial de 0.45 \mum. Se filtró una muestra
de 15 a 20 ml, se lavó con 10 ml de agua desmineralizada y se secó
a 105ºC durante 1-2 días. El peso final del filtro
permitió la medición de las células secas (CDW) en g/l.
La concentración residual de xilosa de las
muestras fue determinada por el ensayo colorimétrico usando el
método Férrico orcinol como lo describe Chaplin, M.F., Kennedi,
J.F. (1987). Análisis de carbohidrato: un enfoque práctico. IRL
Press Limited (ISBN
0-947946-68-3).
1. La concentración de xilosa como se muestra en
la tabla 3 fue analizada con un Dionex tipo DX 500 que contenía una
columna Carbopac PA- 1 y un detector PAD (Tipo de detección
amperométrica pulsada ED 40) usando un flujo de 1.0 ml/min.
El análisis de L(+)lactato de muestras fue
realizado por un método enzimático que es una versión adaptada del
método de Boehringer GOD-PAP para la cuantificación
de glucosa con glucosa oxidasa. La L(+)oxidasa de ácido láctico
convierte el L(+) ácido láctico en piruvato y peróxido de hidrógeno.
El peróxido de hidrógeno reacciona en presencia de peroxidasa con
4-aminofenazona y fenol para producir un producto
rojo hidrosoluble que puede ser medido en un espectrofotómetro a
540 nm.
Los ácidos orgánicos (ácido láctico, ácido
acético, ácido fórmico, ácido succínico) y etanol como se muestra
en la tabla 3 fueron medidos usando una derivatización y GLC. La
pureza óptica del ácido láctico fue medida por GLC. Los D- y
L-Lactatos fueron metilados a lactato de metilo y
medidos por análisis de espacio de cabeza en una columna
quiral.
\vskip1.000000\baselineskip
La cepa de Bacillus coagulans DSM 2314
fue cultivada en 50 g/l de xilosa en medio mínimo a 54ºC en un
fermento de 3 litros (Figura 1). Durante la fermentación, debido a
la baja concentración de biomasa conseguida después de 50 horas de
fermentación, el extracto de levadura fue agregado a una
concentración final de 10 g/l. Después de alrededor de 105 horas se
provocó la depleción de la xilosa de los medios y se convirtió
principalmente en ácido láctico (35 g/l) con sólo una baja
concentración de ácido acético (1 g/l) (Tabla 3). La pureza óptica
del ácido láctico producido fue 99%. La producción de otros ácidos
orgánicos fue por debajo del nivel de detección.
[0033] Los resultados indican la capacidad de
B. coagulans de realizar una fermentación homofermentativa
de ácido láctico en azúcares de pentosa. El nivel máximo de
producción de ácido láctico por B. coagulans en la
fermentación no optimizada en xilosa fue 1.7 g/l/h como observó el
software de adquisición de datos en línea.
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Esta lista de referencias citada por el
solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información
del lector. No forma parte del documento de patente europea. La
misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin
embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u
omisiones.
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Carbohydrate analysis: a practical approach. IRL Press Limited
1987. [0029]
Claims (10)
1. Proceso para la preparación de ácido láctico
y/o lactato donde un sustrato conteniendo pentosa es fermentado
homolácticamente por una especie de Bacillus moderadamente
termofílica, que fermenta anaeróbicamente.
2. Proceso según la reivindicación 1 donde el
sustrato conteniendo pentosa comprende xilosa.
3. Proceso según la reivindicación 1 ó 2, donde
la especie Bacillus moderadamente termofílica es
seleccionada de Bacillus coagulans y/o Bacillus
smithii.
4. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes donde el sustrato conteniendo pentosa
comprende arabinosa.
5. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes donde el sustrato comprende
glucosa.
6. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes donde la fermentación es realizada por
una mezcla de especies de Bacillus moderadamente termofílica
y otro microorganismo que produce ácido láctico.
7. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes donde el ácido láctico y/o lactato
formado es separado del caldo de fermentación.
8. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes donde la especie Bacillus
moderadamente termofílica se cultiva en un medio químicamente
definido.
9. Proceso según la reivindicación 8 donde la
biomasa es retirada del caldo de fermentación antes de la
separación del ácido láctico y/o lactato de allí.
10. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes 8-9 donde el ácido
láctico y/o lactato producido es sometido a una o más fases de
purificación después de la separación del caldo de
fermentación.
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