Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Apr 2003)
Inmovilización de lactobacillus helveticus en soportes vítreos obtenidos por tecnología sol-gel
Abstract
The immobilization of bio catalyst agents like cells and enzymes, is a tool used to improve and simplify biotechnical continued industrial processes, given that it allows to work with higher concentrations of the bio catalyst agent, retain it inside the bioreactor to avoid their loss in the outside current, decreases the number of separation operations, and therefore, the cost of purification of the product. For such an end, we studied the technical feasibility of immobilizing cells of lactobacillus helveticus encapsulating it in supports elaborated by means of Sol-Gel process using as precursor tetraetil-orto-silicate (TEOS) and later, with immobilized cells, we studied the viability of the cells through its capacity of conversion of the lactose coming from the serum of milk in lactic acid. These results were compared with those obtained using free cells under the same operation conditions, and it was observed that the immobilized cells didn’t only conserve their metabolic activity, but rather, in some cases, the conversion of lactose to lactic acid was improved. Obtained particles had size distribution among 1 - 3 mm, good mechanical resistance, stability in the support, and a pore size that it was not highly restrictive to the transfer of molecules between support and product. Finally, the immobilized cells showed good behaviour during at least five successive fermentations of 40 hours each one.<br><br>La inmovilización de biocatalizadores tales como células y enzimas, es una herramienta utilizada en el mejoramiento de procesos biotecnológicos que permite trabajar con concentraciones más altas del biocatalizador retenido dentro del bio-reactor, y evitar su pérdida en la corriente efluente. Así; entre otras ventajas, se facilita operar en forma continua reduciendo el número de operaciones de separación y por lo tanto, el costo de purificación del producto. Para tal fin, inicialmente se estudia la factibilidad técnica de inmovilizar células de lactobacillus helveticus por atrapamiento en soportes vítreos elaborados mediante tecnología sol-gel, utilizando como precursor tetraetil-orto-silicato (TEOS). Posteriormente, se determina la viabilidad de las células inmovilizadas a través de su capacidad de convertir en ácido láctico la lactosa proveniente del suero de leche. Éstos resultados se compararon con los obtenidos utilizando células libres bajo las mismas condiciones de operación, y se observó que las células inmovilizadas además de conservar su actividad metabólica, en algunos casos mejoraron la conversión a ácido láctico. Se obtuvieron partículas estables con distribución de tamaño de 1 a 3 mm, buena resistencia mecánica y un tamaño de poro que no resultó altamente restrictivo a la transferencia de moléculas entre sustrato y producto. Finalmente, se determinó que las células inmovilizadas mostraban buen comportamiento durante al menos cinco fermentaciones sucesivas de 40 horas cada una.
