WO2011071358A2 - Proceso para la producción de l-lactato mediante fermentación de lactosuero con lactococcus lactis subespecie lactis - Google Patents

Proceso para la producción de l-lactato mediante fermentación de lactosuero con lactococcus lactis subespecie lactis Download PDF

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Hazael PINTO PIÑA
Álvaro Carlos RODRÍGUEZ SÁNCHEZ
Sandra MUÑOZ SANTANA
Laura Helena MARTÍNEZ VALDEZ
Alicia RAMÍREZ MEDRANO
Mario Moisés ÁLVAREZ
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Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey
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    • A23V2400/00—Lactic or propionic acid bacteria
    • A23V2400/21—Streptococcus, lactococcus
    • A23V2400/231—Lactis

Definitions

  • the present invention relates to a process for producing L-lactate by lactose fermentation present in a byproduct of the dairy industry, by means of Lactococcus lactis subspecies lactis.
  • the present invention aims to provide a process for the production of
  • L-lactate by fermenting whey using a strain of Lactococcus lactis subspecies lactis.
  • Lactate is a compound that is used in a wide range of formulations within the food, cosmetic, chemical and pharmaceutical industry. This molecule is used as a preservative, pH regulator, flavoring, humectant and constituent in cosmetic products. Likewise, lactate can be used as a precursor to other compounds, including lactic acid. Lactate is the undissociated form of lactic acid, so the conversion of lactate to lactic acid basically depends on the pH of the solution and the overall concentration of the mixture.
  • a lactate molecule is generated when a lactic acid molecule is neutralized by an alkaline agent, thus producing a lactic acid salt, that is, lactate.
  • lactic acid is a very versatile chemical compound that is synthetically produced by the hydrolysis of lactonitrile or by the fermentation of sugars.
  • K. Hofvendahl et al. About 90% of the production of lactic acid globally is carried out through a process fermentative; This is because this technology offers advantages such as the choice of the lactic acid producing microorganism, obtaining an optically pure product and the use of substrates from renewable sources (Factors affecting the fermentative lactic acid production from renewable resources, Enzyme and Microbial Technology 26 (2000) 87-107).
  • fermentable raw material for the production of lactic acid
  • some of the fermentable sugars that are used are for example glucose, galactose, lactose, melibious, fructose and sucrose.
  • said fermentable carbohydrates are obtained from crops such as corn, wheat, sugar cane, beet sugar or sorghum, to name a few.
  • crops such as corn, wheat, sugar cane, beet sugar or sorghum, to name a few.
  • new sources of fermentable carbohydrates with greater availability and lower cost are demands.
  • various procedures explore whey as a source of fermentable carbohydrates.
  • the whey is the most abundant byproduct of the dairy industry and mainly of cheese manufacturing. It represents 90% of the total volume of milk used, it contains about 50% of the milk solids, from which a large part of the protein and fat is separated, leaving 25% of the proteins in the whey of the milk used, 8% of fat and approximately 95% of lactose (Use of Goat Milk Serum as a Substrate for the Development of a Probiotic Fermented Product with Bifidobacterium bifidum and Lactobacillus acidophilus, 2005).
  • carbohydrate fermentation represents a technically viable alternative, it has a disadvantage: the conversion of sugars to lactic acid generates a sharp drop in pH in the reaction medium, thus decreasing the rate of production of lactic acid by microorganisms .
  • the speed with which the pH of the medium decreases and the final value it reaches depends on both the microorganism used as well as the fermentation conditions.
  • inhibition derived from a low pH can divert the metabolic pathway of some microorganisms and generate other metabolites other than lactic acid, such as: ethanol, acetic acid and / or formic acid.
  • the fermentation temperature must be in a range between 40 to 60 ° C and that a pre-treatment of medium cooking with N 2 must exist for 4 hours.
  • the microorganism that should be used to reach the highest concentration of lactic acid is not specified or if another fermentation product is generated.
  • 100999744A establishes a process for the production of L-Lactic Acid and / or Lactic D-Acid through bacillus-mediated fermentation.
  • the fermentation reaction is carried out at a temperature in the range of 36 to 45 ° C and uses sugarcane and / or sweet sorghum as raw material.
  • Lactococcus lactis subspecies lactis has been used mainly in the industry for the manufacture of dairy products such as cheese and milk.
  • the industries involved have tried to improve and optimize the conditions in which the bacteria grows and develops by manipulating their environment; however the investigation It continues to obtain additional benefits based on its use for the generation of other products such as lactic acid.
  • Figure 1 Flow chart of the proposed process for the production of L-lactate by fermentation of whey with Lactococcus lactis subspecies lactis.
  • Figure 2 Graph showing the kinetics of microbial growth based on absorbance readings at 570nm over time for the inoculum of Example 2.
  • Figure 3 Graph showing the concentration kinetics of the different compounds of interest that are generated (lactic acid, ethanol, acetate) or consumed (lactose, galactose, glucose) during the fermentation process over time for Example 3 .
  • An objective of the present invention is to provide an industrially efficient process to obtain L-lactate useful as a preservative, pH regulator, flavoring, humectant and constituent of cosmetic products; by fermentation of a low value product for the dairy industry, such as whey.
  • the present invention describes a process for the production of L-lactate from the fermentation of whey carried out by the microorganism Lactococcus lactis subspecies lactis.
  • the Lactococcus lactis subspecies lactis strain used in the proposed invention is characterized as a Gram positive, catalase negative, facultative anaerobic, mesophilic, non-spore-forming bacteria, with a size between 0.4 to 1.4 um, whose morphology is coconuts, ovoids and / or spheres.
  • the bacterium is capable of producing compounds (eg nisin and L-Lactic Acid) that have been cataloged as GRAS (Generally Recognized as Safé) by the FDA (Food and Drug Administration).
  • GRAS Generally Recognized as Safé
  • Lactococcus lactis subspecies lactis is used to produce L-Lactic acid, taking advantage of the high tolerance that the bacterium has for this compound.
  • the present process for the production of L-lactate contemplates the following stages: the stage of inoculating (a) the culture medium with Lactococcus lactis subspecies lactis, the stage of producing and accumulating (b) the L-lactate in the culture medium and the stage to extract (c) certain volume of fermented broth from the biological reactor (See Figure 1).
  • stages are described in detail below: a) Inoculate the culture medium with Lactococcus lactis subspecies lactis.
  • the culture medium used for the production of L-lactate related to the present invention optionally is a synthetic culture medium or natural culture medium, provided that this culture medium properly contains lactose, a source of nitrogen and trace amounts of the nutrients required by the microorganism.
  • the synthetic culture medium is commonly used in conventional processes to obtain lactate, even if the contribution of each of the components is added individually to formulate a nutrient solution for lactate-producing microorganisms.
  • a natural culture medium is preferred, and for the purposes of this patent application with the term "culture medium” we will refer to a homogeneous aqueous solution whose main constituent is whey, a product of low commercial value in the industry milk and here exploited by its ability to provide the necessary nutrients for Lactococcus lactis subspecies lactis to produce L-lactate.
  • the whey contains a source of carbon, a source of nitrogen, growth factors that include, for example, B vitamins, amino acids, nucleotides and minerals, which participate as anabolic precursors in biomass synthesis and L-lactate production.
  • growth factors include, for example, B vitamins, amino acids, nucleotides and minerals, which participate as anabolic precursors in biomass synthesis and L-lactate production.
  • the whey provides water, carbon source, protein, calcium, thiamine (vitamin Bl), 1 riboflavin (vitamin B2), niacin (vitamin B3), minerals and other growth factors that Lactococcus lactis subspecies lactis requires for the L-Lactate production.
  • yeast extract it is possible to supplement the whey with yeast extract at a concentration in the range between 0 to 10 g L, preferably between 5 to 10 g / L, thereby providing an additional source of nitrogen, vitamins and other factors of growth to the culture medium.
  • the whey used as the raw material of this process can be of two types: "virgin whey” or “pretreated whey”;”virgin whey whey” means any whey whey that has not undergone any type of treatment or processing after it has been produced; and as “pretreated whey” to those who have undergone some type of treatment after they have been produced, for example pasteurization, clarification, demineralization and / or drying.
  • the concentration of lactose in the culture medium at the beginning of the present process is in the range between 40 to 140 g / 1, preferably between 60 to 90 g / L and more preferably between 70 to 80 g / L, this is achieved increasing or decreasing the amount of water in the whey as appropriate.
  • the whey is free of any microbial load.
  • the whey used in the formulation of the culture medium must be sterile.
  • sterilization techniques should be used that eliminate all microbial loads but that guarantee the integrity of the nutrients present in the whey; thus, to carry out sterilization the use of unit microfiltration operations is recommended.
  • ultrafiltration operations can be implemented, with pore sizes that range from 5,000 to 100,000 Da, which in addition to guaranteeing the sterility of the whey, decrease the amount of inert particles and a possible excess of nutritive compounds , such as whey proteins.
  • the culture medium has the physical, chemical and biological properties suitable for the incubation of Lactococcus lactis subspecies lactis and production of L-lactate.
  • Lactococcus lactis subspecies lactis can be added to the culture medium as lyophilized, dried and / or dissolved biomass in an aqueous medium.
  • biomass When inoculation is performed using the lyophilized or dried strain, should be added biomass in a concentration of at least 0.1 grams of dry biomass or lyophilized per liter of culture medium, with a viability of at least lxl 0 8 colony forming units per gram of dry and / or freeze dried dough.
  • the inoculation is carried out with Lactococcus lactis subspecies lactis dissolved in aqueous medium, it should be add at least 1 ml of inoculation solution per liter of culture medium with a viability of at least lxl OR 7 colony forming units per milliliter of aqueous medium; For the purposes of this, as soon as the lyophilized biomass is dissolved in the aqueous medium, the new mixture is called inoculation solution. b) Produce and accumulate L-lactate in the culture medium.
  • Lactococcus lactis subspecies lactis In this stage, the conditions suitable for Lactococcus lactis subspecies lactis to pass through the latency, exponential and stationary microbial growth phases are established.
  • the production of L-Lactic acid occurs when Lactococcus lactis subspecies lactis leaves the latency phase and begins its exponential growth phase.
  • the production of L-lactic acid in the fermented broth leads to a decrease in the pH of the solution.
  • "fermented broth” refers to the homogeneous aqueous solution, which was originally the culture medium, but which after the inoculation stage has undergone a change in its composition due to the fermentation reaction; The main changes in the composition imply an increase in the concentration of biomass and L-lactate. If the fermentation reaction will continue without the addition of an alkaline agent, the pH of the fermented broth would reach a value lower than 4 generating an inhibition in the production of L-Lactic Acid; In these instances, the overall productivity in the production of L-Lactic Acid would be less than 0.3 grams of Lactic L-Acid per liter of fermented broth per hour.
  • the present invention contemplates maintaining the pH of the fermented broth at a constant value in the range between 5 and 6 by adding a basic solution, for example sodium hydroxide; preferably, said solution must be at a pH value in the range between 10 and 14 to add the smallest volume of basic solution possible to the fermentation vessel.
  • a basic solution for example sodium hydroxide
  • said solution must be at a pH value in the range between 10 and 14 to add the smallest volume of basic solution possible to the fermentation vessel.
  • the production of L-lactate is characterized by occurring in the fermented broth at a constant temperature value in the range between 22 to 29 ° C, preferably between 25 to 29 ° C. Operating within this temperature range constitutes a substantial energy saving compared to conventional processes that require fermentation temperatures of at least 30 ° C.
  • strict anaerobic conditions must be maintained in the fermented broth, so as not to cause oxidative stress in Lactococcus lactis subspecies lactis that causes the generation of by-products other than lactic acid such as acetoin, diacetyl, acetic acid and / or ethanol, since under aerobic conditions a heterolytic fermentation can occur.
  • the fermented broth is not supplied with air or any of its individual components such as nitrogen, oxygen and carbon dioxide.
  • the only incorporation of said atmospheric gases into the fermented broth is due to the natural diffusion that exists from the gaseous phase to the liquid phase, the gaseous phase being understood as the free space within the fermentation tank, and the liquid phase to the fermented broth.
  • Lactococcus lactis subspecies lactis make integral use of lactose preventing the accumulation of glucose and galactose in the fermented broth, unlike what happens with other microorganisms (eg Lactobacillus casei and Lactobacillus helveticus) under the same operating conditions.
  • the concentration in the fermented broth of galactose or glucose during the production and accumulation stage is never higher than 0.3 grams per liter of fermented broth.
  • the fermentation reaction by Lactococcus lactis subspecies lactis under the described operating conditions provides an overall L-lactate production rate of at least 0.5 g / l / h, preferably at least 1.5 g / l / h and more preferably at minus 3 g / l / h.
  • the present L-lactate production process can be run in a continuous, semi-continuous or batch manner, so the amount of fermented broth recovered depends on whether it is a closed or open process system.
  • the process is carried out in batches (closed process system) the entire fermented broth is extracted from the biological reactor; This happens once the concentration of L-lactate in the fermented broth is at least 20 g / 1, preferably at least 50 g / 1 and most preferably at least 80 g / L.
  • the extraction takes place continuously after the concentration of L-lactate in the fermented broth is at least 20 g / L , preferably at least 40 g / 1 and most preferably at least 60 g / L.
  • the volume occupied by the fermented broth inside the biological reactor must be kept constant at an operating volume of at least 70% of the total volume of the fermentation vessel.
  • the volume of fermented broth extracted must be compensated by continuously supplying an equivalent volume of culture medium to the biological reactor.
  • a partial extraction of the fermented broth is performed, with a concentration of L-lactate of at least 20 g / L, preferably of at least 40 g / 1 and most preferably of at least 60 g / L.
  • Said partial extraction is characterized by being a drastic separation of up to 99% of the total volume of the fermented broth, preferably up to 75% of the total volume of the fermented broth and most preferably up to 50% of the total volume of the fermented broth originally contained in The biological reactor.
  • “drastic separation” it refers to the extraction of a certain volume of fermented broth in a single step and abruptly.
  • a new volume of culture medium equivalent to the volume recovered from fermented broth, is supplied to the biological reactor; in this way, an operating volume of at least 70% of the total volume of the biological reactor is maintained, thus preserving the anaerobic conditions of the fermentation reaction.
  • the volume of fermented broth that remains in the biological reactor serves as inoculum for the new culture medium that is incorporated; thus, the biomass is previously adapted to the fermented broth and the growth phase is accelerated, thus reducing the time required for the fermented broth to reach an L-lactate concentration of at least 20 g / L.
  • a fermented broth with an L-lactate concentration of at least 20 g / L and with an optical purity greater than 90% is extracted.
  • the effluent is characterized by not containing fermentation products other than L-lactic acid, for example acetic acid, formic acid and / or ethanol, in a concentration greater than 0.3 g / L.
  • the recovered fermented broth has no carbohydrates other than lactose, for example glucose and / or galactose in a concentration greater than 0.3 g / L.
  • the extracted stream has a minimum concentration of compounds with physical, chemical and biochemical properties similar to those of L-lactate, which function as the most difficult to separate contaminants from L-lactate.
  • the present invention in addition to having an efficient fermentation stage in terms of L-lactate production, is designed to simplify and facilitate the implementation of unit operations of L-lactate purification; same unit operations that can be executed once the present production process is finished.
  • the process for the production of referred L-lactate begins by preparing culture medium using dried whey with a maximum of 4% moisture weight. To obtain the desired concentration, double-distilled water was added to the whey so that it reached a lactose concentration of 70g / l. The obtained mixture was homogenized at room temperature and then subjected to an ultrafiltration process with a 10 kDa membrane to eliminate any microbial load. The sterile filtrate obtained was supplied up to 70% of the total volume of a fermentation tank with a total capacity of 7 liters in order to maintain the anaerobic conditions necessary for the generation of L-lactate. The culture medium was supplemented with yeast extract at a concentration of 5 g / 1 and the mixture was heated to 28 ° C.
  • the inoculation of the medium was carried out incorporating 0.2 grams of lyophilized mass of Lactococcus lactis subspecies lactis per liter of culture medium with a viability of lxl OR 12 colony forming units per gram of lyophilized mass.
  • Example 2 Inoculation of the culture medium with an inoculum solution
  • An inoculation solution was prepared by dissolving 1 gram of lyophilized biomass of Lactococcus lactis subspecies lactis in 50 ml of aqueous medium. Said lyophilized mass had a viability of 12 x 12 colony forming units per gram of lyophilized mass.
  • the aqueous medium used to formulate the inoculum solution was culture medium prepared as referred to in Example 1.
  • the inoculation solution was maintained at a temperature of 28 ° C for a period of 8 hours for Lactococcus lactis subspecies lactis to reach the exponential phase of its growth (See Figure 2) and the mixture had a concentration of 3 grams of biomass wet per liter of inoculation solution.
  • the inoculation of the culture medium previously prepared and supplied to the fermentation tank according to that described in Example 1, was carried out by incorporating the 50 ml of inoculation solution.
  • the process for the production of L-lactate referred to in this example was carried out in a culture medium previously prepared and supplied to the fermentation tank, in accordance with that described in Example 1, and previously inoculated, as described in Example 2. Throughout the incubation stage the temperature was maintained at a value of 28 degrees Celsius, and the pH at a value of 6 by the addition of sodium hydroxide. The concentrations of L-lactate, lactose, ethanol, acetic acid, glucose and galactose present in the fermented broth were measured throughout the incubation stage. The results are shown in Table 1. The L-lactate reached a concentration of 29.9 g 1 in a period of 15 hours, however the process continued until the lactose reached a concentration of 0.5 g 1 (See Figure 3). Table 1

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Abstract

En la presente invención se describe un proceso para producir L-lactato mediante la fermentación de lactosuero con Lactococcus lactis subespecie lactis. Dicho proceso contempla la etapa de inocular (a) el medio de cultivo con Lactococcus lactis subespecie lactis, la etapa de producir y acumular (b) el L-lactato en el medio de cultivo y la etapa de extraer (c) determinado volumen de caldo fermentado del reactor biológico. La fermentación en el medio de cultivo se lleva a cabo a temperatura constante en el rango comprendido entre 22 a 29°C, bajo estrictas condiciones anaerobias y a un pH en el rango comprendido entre 5 a 6. Estas condiciones de operación encaminan la ruta homofermentativa de Lactococcus lactis subespecie lactis, evitando así la generación de subproductos diferentes al L-Lactato, y permitir el uso integral de la lactosa, evitando la acumulación de glucosa y galactosa en el medio de cultivo fermentado. Finalmente se recupera el medio de cultivo fermentado del recipiente de fermentación con una concentración de L-Lactato de al menos 20g/l con una pureza óptica mayor al 90%, y con una concentración de no más de 0.3g/l de subproductos diferentes al L-Ácido láctico y/o de alguno de los monosacáridos que constituyen la lactosa.

Description

PROCESO PARA LA PRODUCCIÓN DE L-LACTATO MEDIANTE
FERMENTACIÓN DE LACTOSUERO CON LACTOCOCCUS LACTIS
SUBESPECIE LACTIS.
DESCRIPCIÓN
CAMPO DE LA INVENCION.
La presente invención se relaciona con un proceso para producir L-lactato por fermentación de lactosa presente en un subproducto de la industria láctea, mediante Lactococcus lactis subespecie lactis.
OBJETO DE LA INVENCIÓN.
La presente invención tiene por objeto proveer un proceso para la producción de
L-lactato mediante la fermentación de lactosuero utilizando una cepa de Lactococcus lactis subespecie lactis.
ANTECEDENTES.
El lactato es un compuesto que se utiliza en una gran gama de formulaciones dentro de la industria alimentaria, cosmética, química y farmacéutica. Esta molécula es empleada como conservador, regulador de pH, saborizante, humectante y constituyente en productos cosméticos. Asimismo, el lactato puede ser empleado como precursor de otros compuestos, destacando entre ellos el ácido láctico. El lactato es la forma no disociada del ácido láctico, por lo que la conversión de lactato a ácido láctico depende básicamente del pH de la solución y la concentración global de la mezcla.
Así, una molécula de lactato es generada cuando una molécula de ácido láctico es neutralizada por acción de un agente alcalino, produciéndose así una sal de ácido láctico, es decir el lactato.
Por su parte, el ácido láctico es un compuesto químico muy versátil que es producido sintéticamente por la hidrólisis de lactonitrilo o bien por la fermentación de azúcares. Según lo reportado por K. Hofvendahl et al., alrededor del 90% de la producción de ácido láctico a nivel global se efectúa a través de un proceso fermentativo; esto se debe a que esta tecnología ofrece ventajas como la elección del microorganismo productor de ácido láctico, la obtención de un producto ópticamente puro y el uso de sustratos provenientes de fuentes renovables (Factors affecting the fermentative lactic acid production from renewable resources, Enzyme and Microbial Technology 26 (2000) 87-107).
Existen diversos carbohidratos que pueden ser empleados como materia prima fermentable para la producción de ácido láctico, algunos de los azucares fermentables que se utilizan son por ejemplo la glucosa, la galactosa, la lactosa, la melibiosa, la fructosa y la sacarosa. A nivel industrial, dichos carbohidratos fermentables son obtenidos a partir de cultivos tales como el maíz, el trigo, la caña de azúcar, el azúcar del betabel o el sorgo, por mencionar algunos. Sin embargo, la creciente demanda de estos productos para la industria de alimentos ha generado una escasez de los insumos seguida de un alza en el precio de los mismos. Por ello, nuevas fuentes de carbohidratos fermentables con mayor disponibilidad y menor costo son demandas. Respondiendo a esta demanda, diversos procedimientos exploran el lactosuero como fuente de carbohidratos fermentables.
De acuerdo con Y. G. Lomas De León y C. Rojas De Gante, el lactosuero es el subproducto más abundante de la industria láctea y principalmente de la manufactura del queso. Representa el 90% del volumen total de la leche que se utiliza, contiene alrededor del 50% de los sólidos de la leche, de la cual se separa gran parte de la proteína y de la grasa, quedando en el suero 25% de las proteínas de la leche utilizada, 8% de materia grasa y aproximadamente 95% de lactosa (Aprovechamiento de Suero de Leche de Cabra como Sustrato para el Desarrollo de un Producto Fermentado Probiótico con Bifidobacterium bifidum y Lactobacillus acidophilus, 2005).
A pesar de que la fermentación de carbohidratos representa una alternativa técnicamente viable, cuenta con una desventaja: la conversión de azúcares a ácido láctico genera una abrupta caída de pH en el medio de reacción, disminuyendo así la tasa de producción de ácido láctico por los microorganismos. La velocidad con la cual el pH del medio disminuye y el valor final que alcanza depende tanto del microorganismo empleado así como de las condiciones de fermentación. Más aún, la inhibición derivada de un pH bajo puede desviar la ruta metabólica de algunos microorganismos y generar otros metabolitos diferentes al ácido láctico, como pueden ser: etanol, ácido acético y/o ácido fórmico. Este tipo de procesos tienen rendimientos de conversión de sustrato bajos, ya que el azúcar no es empleado para generar el producto de interés, lo que se traduce a procesos menos rentables. Aunado a esta problemática, el tener más de un producto metabólico en el caldo de cultivo fermentado, dificulta e incrementa el número de operaciones unitarias destinadas a la recuperación primaria y purificación del ácido láctico. El obtener un caldo fermentado con la menor cantidad de contaminantes tendría implicaciones sustanciales sobre los costos operacionales de la purificación del ácido láctico.
En el estado de la técnica se encontraron datos desde 1955 concernientes a métodos y procedimientos para la obtención de ácido láctico mediante fermentación. En ese año, se describió un procedimiento para la obtención de ácido láctico y lactato cálcico por fermentación con cepas bacterianas lácticas a partir de caldos azucarados (ESO 1216084). En dicho documento se establece que la fermentación se debe efectuar a un pH constante de 7 y se establece como fuente principal de carbohidratos fermentables el azúcar de la algarroba. En 1983, la patente "Procedimiento para la obtención de ácido D- o L- láctico ópticamente puro" (ES8305044) presentó un procedimiento de fermentación en un medio acuoso nutritivo por medio de un microorganismo a un pH de 4 a 6 y que además contenía levadura de cerveza. En dicho documento se establece que la temperatura de fermentación se debe encontrar en un rango de entre 40 a 60 °C y que debe existir un pretratamiento de cocido de medio con N2 durante 4 horas. Además, no se especifica el microorganismo que se debe emplear para alcanzar la mayor concentración de ácido láctico o si se llega a generar otro producto de fermentación.
En 1998, la patente "Fermentación de ácido láctico a pH bajo" (PA/a/2000/003606), menciona el aislamiento de cepas bacterianas homolácticas ácido- tolerantes de agua de infusión de maíz; la incubación de dichas cepas se realiza en un medio nutriente a un pH de 4 o menor y a una temperatura de al menos 30°C. En el mismo año se publicó la solicitud de patente W09828433, en la que se describe la producción de ácido láctico por fermentación de una bacteria ácido-láctica en un medio nutriente que contiene proteínas de lactosuero, al cual se le adiciona por lo menos una proteasa para la hidrólisis de las proteínas y amoniaco para el control de pH. En el 2004, se publicó la solicitud de patente "Method for producing lactic acid" (US2004033573) en la que se describe un método para la producción y aislamiento de ácido láctico. La fermentación descrita se efectúa por bacterias ácido-lácticas en un líquido conteniendo azúcar, proteínas y al menos una proteasa. No obstante, no se menciona la temperatura que se debe mantener durante la fermentación y además se menciona la presencia de productos diferentes al ácido láctico.
En la patente ES2321269 'Trocedimiento biotecnológico de obtención de ácido láctico natural" se describe el uso de suero de quesería como sustrato para la fermentación con bacterias lácticas. El proceso es llevado a cabo sin ajuste de pH, en el cual se separa el ácido láctico obtenido mediante un sistema de filtrado. No obstante, no se incluyen datos acerca de la concentración de ácido láctico alcanzada ni la presencia de metabolitos diferentes al ácido láctico. En "Process for the production of lactic acid by fermentation of whey" (EP0265409) se menciona un proceso que incluye la fermentación de lactosuero permeado por una bacteria del género Lactobacillus. Durante el proceso se mantiene una temperatura en el rango de 28 a 45°C y se controla el pH con el uso de una resina de intercambio aniónico. La solicitud de patente CN 100999744A establece un proceso para la producción de L-Ácido Láctico y/o D-Ácido Láctico a través de la fermentación mediada por bacilos. La reacción de fermentación es efectuada a una temperatura comprendida en el rango de 36 a 45 °C y emplea como materia prima caña de azúcar y/o sorgo dulce.
En la práctica se han utilizado diferentes géneros de bacterias ácido-lácticas para la producción de ácido láctico por fermentación. Particularmente, la bacteria Lactococcus lactis subespecie lactis ha sido utilizada principalmente en la industria para la manufactura de productos lácteos como queso y leche. Las industrias involucradas han tratado de mejorar y optimizar las condiciones en las que crece y se desarrolla la bacteria por medio de la manipulación de su ambiente; sin embargo, la investigación continua en vías de obtener beneficios adicionales en base a su aprovechamiento para la generación de otros productos tales como el ácido láctico.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS.
Figura 1. Diagrama de flujo del proceso propuesto para la producción de L-lactato mediante fermentación de lactosuero con Lactococcus lactis subespecie lactis.
Figura 2. Gráfica que muestra la cinética de crecimiento microbiano basada en lecturas de absorbancia a 570nm a través del tiempo para el inoculo del Ejemplo 2.
Figura 3. Gráfica que muestra la cinética de la concentración de los diferentes compuestos de interés que se generan (ácido láctico, etanol, acetato) o consumen (lactosa, galactosa, glucosa) durante el proceso de fermentación a través del tiempo para el Ejemplo 3.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN.
Un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un proceso industrialmente eficiente para obtener L-lactato útil como conservador, regulador de pH, saborizante, humectante y constituyente de productos cosméticos; mediante la fermentación de un producto de bajo valor para la industria láctea, como es el lactosuero.
En la presente invención se describe un proceso para la producción de L-lactato a partir de la fermentación de lactosuero efectuada por el microorganismo Lactococcus lactis subespecie lactis.
La cepa de Lactococcus lactis subespecie lactis empleada en el invento propuesto se caracteriza por ser una bacteria Gram positiva, catalasa negativa, anaerobia facultativa, mesófila, no formadora de esporas, con un tamaño de entre 0.4 a 1.4 um, cuya morfología es de cocos, ovoides y/o esferas. La bacteria es capaz de producir compuestos (ej. nisina y L-Ácido Láctico) que han sido catalogados como GRAS (Generally Recognized as Safé) por la FDA (Food and Drug Administration). Así en el proceso descrito, Lactococcus lactis subespecie lactis es empleada para producir L- Ácido láctico, aprovechando la alta tolerancia que tiene la bacteria a este compuesto.
El presente proceso para la producción de L-lactato contempla las siguientes etapas: la etapa de inocular (a) el medio de cultivo con Lactococcus lactis subespecie lactis, la etapa de producir y acumular (b) el L-lactato en el medio de cultivo y la etapa de extraer (c) determinado volumen de caldo fermentado del reactor biológico (Ver Figura 1). A continuación, se describe detalladamente cada una de las etapas: a) Inocular el medio de cultivo con Lactococcus lactis subespecie lactis.
El medio de cultivo utilizado para la producción de L-lactato relacionado con la presente invención, opcionalmente es un medio de cultivo sintético o medio de cultivo natural, siempre y cuando este medio de cultivo contenga apropiadamente lactosa, una fuente de nitrógeno y cantidades en trazas de los nutrientes que requiera el microorganismo.
El medio de cultivo sintético, es comúnmente utilizado en los procesos convencionales para obtener lactato, aun y que el aporte de cada uno de los componentes sea añadido individualmente para formular una solución nutritiva para microorganismos productores de lactato.
En la presente invención se prefiere un medio de cultivo natural, y para efectos de esta solicitud de patente con el término "medio de cultivo" nos referiremos a una solución acuosa homogénea cuyo constituyente principal es lactosuero, un producto de bajo valor comercial en la industria láctea y aquí aprovechado por su capacidad de proveer los nutrientes necesarios para que Lactococcus lactis subespecie lactis produzca L-lactato.
El lactosuero contiene una fuente de carbono, una fuente de nitrógeno, factores de crecimiento que incluyen, por ejemplo, las vitaminas B, aminoácidos, nucleotidos y minerales, que participan como precursores anabólicos en la síntesis de biomasa y producción de L-lactato. De esta manera, el lactosuero proporciona agua, fuente de carbono, proteínas, calcio, tiamina (vitamina Bl), 1 riboflavina (vitamina B2), niacina (vitamina B3), minerales y otros factores de crecimiento que requiere Lactococcus lactis subespecie lactis para la producción de L-Lactato. Adicionalmente, es posible suplementar el lactosuero con extracto de levadura a una concentración en el rango comprendido entre 0 a 10 g L, preferentemente entre 5 a 10 g/L, con ello, se brinda una fuente adicional de nitrógeno, vitaminas y otros factores de crecimiento al medio de cultivo.
El lactosuero empleado como materia prima del presente proceso, puede ser de dos tipos: "lactosuero virgen" o "lactosuero pretratado"; entendiéndose por "lactosuero virgen" todo aquel lactosuero que no ha sufrido ningún tipo de tratamiento o procesamiento después de haber sido producido; y como "lactosuero pretratado" a aquel que se le ha efectuado algún tipo de tratamiento después de haber sido producido, por ejemplo pasteurización, clarificación, desmineralización y/o secado.
Independientemente, del tipo de lactosuero empleado se debe asegurar que:
i. la concentración de lactosa en el medio de cultivo al inicio del presente proceso se encuentre en el rango comprendido entre 40 a 140 g/1, preferentemente entre 60 a 90 g/L y más preferentemente entre 70 a 80 g/L, esto se logra incrementando o disminuyendo la cantidad de agua del lactosuero según sea el caso.
ii. el lactosuero se encuentre libre de cualquier carga microbiana. Para garantizar la reproducibilidad del proceso, el lactosuero empleado en la formulación del medio de cultivo debe encontrarse estéril. En esta etapa se deben emplear técnicas de esterilización que eliminen toda carga microbiana pero que garanticen la integridad de los nutrientes presentes en el lactosuero; así, para efectuar la esterilización se recomienda el uso de operaciones unitarias de microfiltración. En otra modalidad de la invención se pueden implementar operaciones de ultrafiltración, con tamaños de poro que comprenden un rango de entre 5,000 a 100,000 Da, que además de garantizar la esterilidad del lactosuero, disminuyan la cantidad de partículas inertes y un posible exceso de compuestos nutritivos, como pueden ser las proteínas del lactosuero.
De esta forma, el medio de cultivo cuenta con las propiedades físicas, químicas y biológicas idóneas para la incubación de Lactococcus lactis subespecie lactis y producción de L-lactato.
Durante la etapa de inocular el medio de cultivo, Lactococcus lactis subespecie lactis puede ser añadido al medio de cultivo como biomasa liofilizada, seca y/o disuelta en un medio acuoso.
Cuando la inoculación se efectúa empleando la cepa liofilizada o seca, se debe agregar la biomasa en una concentración de al menos 0.1 gramos de biomasa seca o liofilizada por litro de medio de cultivo, con una viabilidad de al menos lxl 08 unidades formadores de colonia por gramo de masa seca y/o liofilizada. Si la inoculación se lleva a cabo con Lactococcus lactis subespecie lactis disuelto en medio acuoso, se debe agregar al menos 1 mi de solución de inoculación por litro de medio de cultivo con una viabilidad de al menos lxl O7 unidades formadores de colonia por mililitro de medio acuoso; para efectos de la presente, en cuanto la biomasa liofilizada es disuelta en el medio acuoso la nueva mezcla recibe el nombre de solución de inoculación. b) Producir y acumular el L-lactato en el medio de cultivo.
En esta etapa se establecen las condiciones aptas para que Lactococcus lactis subespecie lactis atraviese las fases de crecimiento microbiano de latencia, exponencial y estacionaria. La producción de L- Acido láctico se presenta cuando Lactococcus lactis subespecie lactis abandona la fase de latencia y comienza su fase de crecimiento exponencial.
La producción de L-ácido láctico en el caldo fermentado conlleva a una disminución en el pH de la solución. En la presente "caldo fermentado" se refiere a la solución acuosa homogénea, que originalmente era el medio de cultivo, pero que después de la etapa de inoculación ha sufrido un cambio en su composición debido a la reacción de fermentación; los principales cambios en la composición implican un aumento en la concentración de biomasa y L-lactato. Si la reacción de fermentación continuará sin la adición de un agente alcalino, el pH del caldo fermentado alcanzaría un valor inferior a 4 generando una inhibición en la producción de L-Acido Láctico; en dichas instancias la productividad global en la producción de L-Ácido láctico sería inferior a los 0.3 gramos de L-Ácido láctico por litro de caldo fermentado por hora. Para evitar que dicho proceso inhibitorio tome lugar, la presente invención contempla mantener el pH del caldo fermentado en un valor constante en el rango comprendido entre 5 y 6 mediante la adición de una solución básica, por ejemplo de hidróxido de sodio;, preferentemente, dicha solución debe encontrarse a un valor de pH en el rango comprendido entre 10 y 14 para adicionar el menor volumen de solución básica posible al recipiente de fermentación. Al agregar el agente alcalino, se genera L-lactato por la reacción de neutralización entre el L-Ácido láctico y el grupo básico del agente alcalino.
En la presente invención, la producción de L-lactato se caracteriza por ocurrir en el caldo fermentado a un valor de temperatura constante en el rango comprendido entre 22 a 29°C, preferentemente entre 25 a 29°C. El operar dentro de este rango de temperatura constituye un ahorro energético sustancial frente a procesos convencionales que exigen temperaturas de fermentación de al menos 30°C. Durante la etapa de producción y acumulación se deben mantener estrictas condiciones anaerobias en el caldo fermentado, a modo de no causar estrés oxidativo en Lactococcus lactis subespecie lactis que ocasione la generación de subproductos diferentes al ácido láctico como acetoina, diacetil, ácido acético y/o etanol, ya que bajo condiciones aeróbicas puede darse una fermentación heteroláctica. En la presente "estrictas condiciones anaerobias" indica que el caldo fermentado no es suministrado con aire o alguno de sus componentes individuales como por ejemplo nitrógeno, oxígeno y dióxido de carbono. La única incorporación de dichos gases atmosféricos hacia el caldo fermentado se da por la difusión natural que existe de la fase gaseosa a la fase liquida, entendiéndose por fase gaseosa al espacio libre dentro del tanque de fermentación, y por fase líquida al caldo fermentado.
Así, las condiciones de operación descritas en la presente etapa permiten:
i. obtener L-ácido láctico como único producto de fermentación, de manera que la concentración de etanol, ácido acético y/o ácido fórmico a lo largo de la fermentación nunca supera el valor de 0.3 gramos por litro de caldo fermentado.
ii. a Lactococcus lactis subespecie lactis hacer uso integral de la lactosa impidiendo la acumulación de glucosa y galactosa en el caldo fermentado, a diferencia de lo que sucede con otros microorganismos (ej. Lactobacillus casei y Lactobacillus helveticus) bajo las mismas condiciones de operación. Así, la concentración en el caldo fermentado de galactosa o glucosa durante la etapa de producción y acumulación jamás es superior a los 0.3 gramos por litro de caldo fermentado.
La reacción de fermentación mediante Lactococcus lactis subespecie lactis bajo las condiciones de operación descritas brindan una tasa de producción global de L- lactato de por lo menos 0.5 g/l/h, preferiblemente de al menos 1.5 g/l/h y más preferiblemente de al menos 3 g/l/h. c) Extraer determinado volumen de caldo fermentado del reactor biológico.
El presente proceso de producción de L-lactato puede correrse en una manera continua, semicontinua o por lotes, por lo que la cantidad de caldo fermentado recuperado depende de si se trata de un sistema de proceso cerrado o abierto. Cuando el proceso se efectúa por lotes (sistema de proceso cerrado) la totalidad del caldo fermentado es extraído del reactor biológico; esto sucede una vez que la concentración de L-lactato en el caldo fermentado sea de al menos 20 g/1, preferiblemente de al menos 50 g/1 y muy preferiblemente de al menos 80 g/L. Por otra parte, si se elige correr el presente proceso de forma continua (sistema de proceso abierto), la extracción se da de forma ininterrumpida a partir de que la concentración de L-lactato en el caldo fermentado sea de al menos 20 g/L, preferiblemente de al menos 40 g/1 y muy preferiblemente de al menos 60 g/L. Cuando el proceso es operado de forma continua, el volumen que ocupa el caldo fermentado dentro del reactor biológico debe mantenerse constate a un volumen de operación de por lo menos 70% del volumen total del recipiente de fermentación. Así, el volumen de caldo fermentado extraído debe ser compensado suministrando de forma continua un volumen equivalente de medio de cultivo al reactor biológico.
Al operar de forma semicontinua, se realiza una extracción parcial del caldo fermentado, con una concentración de L-lactato de al menos 20 g/L, preferiblemente de al menos 40 g/1 y muy preferiblemente de al menos 60 g/L. Dicha extracción parcial se caracteriza por ser una separación drástica de hasta el 99% del volumen total del caldo fermentado, preferentemente de hasta el 75% del volumen total del caldo fermentado y muy preferentemente hasta el 50% del volumen total del caldo fermentado originalmente contenido en el reactor biológico. En la presente "separación drástica" se refiere a la extracción de cierto volumen de caldo fermentado en un solo paso y de manera abrupta. Para compensar la pérdida de volumen generado por la extracción parcial de caldo fermentado, un nuevo volumen de medio de cultivo, equivalente al volumen recuperado de caldo fermentado, es suministrado al reactor biológico; de esta forma, se mantiene un volumen de operación de por lo menos 70% del volumen total del reactor biológico, conservando así las condiciones anaeróbicas de la reacción de fermentación. En la modalidad semicontinua, el volumen de caldo fermentado que permanece en el reactor biológico funge como inoculo para el nuevo medio de cultivo que es incorporado; así, la biomasa se encuentra previamente adaptada al caldo fermentado y la fase de crecimiento se da de forma acelerada, disminuyendo así el tiempo requerido para que el caldo fermentado alcance una concentración de L-lactato de al menos 20 g/L. En cualquiera de las modalidades de la invención (continua, semicontinua o por lotes) se extrae un caldo fermentado con una concentración de L-lactato de al menos 20 g/L y con una pureza óptica mayor al 90%. Además, el efluente se caracteriza por no contener productos de fermentación diferentes al L-ácido láctico, por ejemplo ácido acético, ácido fórmico y/o etanol, en una concentración mayor a los 0.3 g/L. Análogamente, el caldo fermentado recuperado no tiene carbohidratos diferentes a lactosa, por ejemplo glucosa y/o galactosa en una concentración mayor a los 0.3 g/L. De esta manera, la corriente extraída tiene una mínima concentración de compuestos con propiedades físicas, químicas y bioquímicas similares a las del L-lactato, los cuales fungen como los contaminantes más difícilmente separables del L-lactato.
Es así como a diferencia de otros procesos, la presente invención además de contar con una etapa de fermentación eficiente en términos de producción de L-lactato, se encuentra diseñada para simplificar y facilitar la implementación de operaciones unitarias de purificación de L-lactato; mismas operaciones unitarias que pueden ser ejecutadas una vez concluido el presente proceso de producción.
La presente invención se ilustra adicionalmente por los siguientes ejemplos ilustrativos.
EJEMPLOS. Ejemplo 1. Inoculación de medio de cultivo con biomasa liofílizada
El proceso para la producción de L-lactato referido comienza preparando medio de cultivo usando lactosuero seco con un máximo de 4% peso de humedad. Para obtener la concentración deseada, se agregó agua bidestilada al lactosuero de modo que alcanzara una concentración de lactosa de 70g/l. La mezcla obtenida se homogenizó a temperatura ambiente y después se sometió a un proceso de ultrafiltracion con una membrana de 10 kDa para eliminar toda carga microbiana. El filtrado estéril obtenido se suministró hasta el 70% del volumen total de un tanque de fermentación con capacidad total de 7 litros con la finalidad de mantener las condiciones anaerobias necesarias para la generación de L-lactato. El medio de cultivo se suplemento con extracto de levadura a una concentración de 5 g/1 y la mezcla se calentó hasta 28°C.
La inoculación del medio se efectuó incorporando 0.2 gramos de masa liofílizada de Lactococcus lactis subespecie lactis por litro de medio de cultivo con una viabilidad de lxl O12 unidades formadoras de colonia por gramo de masa liofílizada. Ejemplo 2. Inoculación del medio de cultivo con una solución de inoculo
Se preparó una solución de inoculación disolviendo 1 gramo de biomasa liofilizada de Lactococcus lactis subespecie lactis en 50 mi de medio acuoso. Dicha masa liofilizada presentaba una viabilidad de lxlO12 unidades formadoras de colonia por gramo de masa liofilizada. En el presente ejemplo, el medio acuoso empleado para formular la solución de inoculo era medio de cultivo preparado según lo referido en el Ejemplo 1.
La solución de inoculación fue mantenida a una temperatura de 28° C por un periodo de tiempo de 8 horas para que Lactococcus lactis subespecie lactis alcanzara la fase exponencial de su crecimiento (Ver Figura 2) y la mezcla tuviera una concentración de 3 gramos de biomasa húmeda por litro de solución de inoculación. Finalmente, la inoculación del medio de cultivo, previamente preparado y suministrado al tanque de fermentación acorde a lo descrito en el Ejemplo 1, se efectuó incorporándole los 50 mi de solución de inoculación.
Ejemplo 3. Producción y acumulación de L-lactato
El proceso para la producción de L-lactato referido en este ejemplo se llevó a cabo en medio de cultivo previamente preparado y suministrado al tanque de fermentación, acorde a lo descrito en el Ejemplo 1, y previamente inoculado, conforme a lo descrito en el Ejemplo 2. Durante toda la etapa de incubación se mantuvo la temperatura en un valor de 28 grados Celsius, y el pH en un valor de 6 por la adición de hidróxido de sodio. Las concentraciones de L-lactato, de lactosa, de etanol, de ácido acético, de glucosa y de galactosa presentes en el caldo fermentado fueron medidas a lo largo de la etapa de incubación. Los resultados se muestran en la Tabla 1. El L-lactato alcanzó una concentración de 29.9 g 1 en un periodo de 15 horas, sin embargo el proceso continuó hasta que la lactosa llegó una concentración de 0.5 g 1 (Ver Figura 3). Tabla 1
Concentración de compuestos durante la etapa de incubación
Tiempo Lactosa L-Lactato Glucosa Galactosa A. Acético Etanol (hrs) (g L) (g L) (g/L) (g/L) (g/L) (g/L)
- 70 0 0 0 0 0
0.0 68.5 0 0 0 0 0
1.0 66.7 0 0 0 0 0
2.0 68.4 0 0 0 0 0
3.0 68.7 0 0 0 0 0
4.0 68.5 0.7 0 0 0 0
6.0 67.0 1.3 0 0 0 0
7.0 67.5 1.8 0 0 0 0
8.0 65.7 3.3 0 0 0 0
9.0 62.9 5.9 0 0 0 0
9.7 60.0 8.2 0 0 0 0
11.0 54.2 13.0 0 0 0 0
12.0 49.4 17.7 0 0 0 0
13.0 44.4 22.6 0 0.18 0 0
15.0 35.7 29.9 0 0.20 0 0
23.3 22.0 44.5 0 0.27 0 0
24.0 20.4 46.1 0 0.26 0 0
26.0 18.5 47.9 0 0.24 0 0
28.0 14.9 51.5 0 0.22 0 0
30.0 9.6 55.9 0 0.24 0 0
35.0 3.9 56.1 0 0.24 0 0
40.0 0.5 61.1 0 0.27 0 0

Claims

REIVINDICACIONES Habiendo descrito suficiente mi invención, considero como una novedad y por lo tanto reclamo como de mi exclusiva propiedad, lo contenido en las siguientes cláusulas:
1. Un proceso para la producción de L-lactato, caracterizado porque comprende las etapas de:
a) inocular un medio de cultivo sintético o natural que tiene como fuente de carbono lactosa, con Lactococcus lactis subespecie lactis microorganismo productor de L-ácido láctico y con tolerancia a sobrevivir en un medio con L-lactato;
b) producir y acumular de forma continua, semicontinua o por lotes el L- lactato en el medio de cultivo, manteniendo condiciones de anaerobiosis que permitan a Lactococcus lactis subespecie lactis producir L-ácido láctico a partir de lactosa y que permitan a su vez transformar el L-ácido láctico a su forma disociada de L-lactato; y
c) extraer determinado volumen de caldo fermentado del reactor biológico,
2. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio de cultivo es preferentemente natural.
3. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con la reivindicación 1 y 2, caracterizado porque el medio de cultivo natural, es lactosuero.
4. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con las reivindicación 1, caracterizado porque la concentración de lactosa en el medio de cultivo se encuentra comprendida en el rango de 40 a 140 g/L, preferentemente entre 60 a 90 g/L y más preferentemente entre 70 a 80 g L.
5. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con las reivindicaciones 1, caracterizado porque en la etapa a) el medio de cultivo se encuentra estéril antes de la inoculación.
6. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con las reivindicación 1, caracterizado porque el medio de cultivo comprende la adición de extracto de levadura a una concentración en el rango comprendido entre 0 a 10 g/L, preferentemente entre 5 a 10 g/L.
7. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa a) comprende añadir biomasa seca y/o liofilizada, en una concentración de al menos 0.1 gramos de biomasa seca o liofilizada por litro de medio de cultivo, con una viabilidad de al menos lxl O8 unidades formadores de colonia por gramo de masa seca y/o liofilizada.
8. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa a) comprende añadir la biomasa disuelta en un medio nutritivo de inoculación, agregando al menos 1 mi de solución de inoculo por litro de medio de cultivo con una viabilidad de al menos lxl O7 unidades formadores de colonia por mililitro de solución de inoculo.
9. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque en la etapa b) la producción de L-lactato en el caldo fermentado, se lleva a cabo a un rango de temperatura comprendido entre 22 a 29°C.
10. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque en la etapa b) el pH del caldo fermentado se mantiene en un valor constante en el rango comprendido entre 5 y 6 mediante la adición de una solución básica. . . .
11. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque en la etapa b) se mantienen estrictas condiciones anaerobias.
12. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque en la etapa b) la concentración de etanol, ácido acético y/o ácido fórmico nunca supera el valor de 0.3 gramos por litro de caldo fermentado.
13. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque en la etapa b) la concentración de galactosa o glucosa nunca es superior a los 0.3 gramos por litro de caldo fermentado.
14. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque en la etapa b) el L-lactato se produce a una tasa global de por lo menos 0.5 g/L h.
15. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque en la etapa c) se extrae el caldo fermentado con una concentración de L-lactato de al menos 20 g/L.
16. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cuando la producción de L-lactato es por lotes la etapa c) de recuperación, se realiza extrayendo la totalidad del medio de cultivo fermentado.
17. El proceso para la producción de L-lactato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cuando la producción de L-lactato es semicontinua o continua, la etapa c) de recuperación, es de forma intermitente.
18. El L-lactato obtenido de acuerdo al proceso de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tiene una pureza óptica de al menos 90%.
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CN115124414A (zh) * 2022-05-20 2022-09-30 山东省食品发酵工业研究设计院 一种高光学纯度3-羟基丁酮的制备方法及其应用

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