Fermentación sumergida utilizando el fermentador de laboratorio LAMBDA Minifor para la producción de ácido láctico
En los últimos años, ha crecido el interés por utilizar residuos agrícolas como materia prima para la producción de bioproductos de alto valor. Entre ellos, el ácido láctico destaca no solo por su amplia gama de aplicaciones en la industria alimentaria, cosmética y en la fabricación de plásticos biodegradables, sino también por su eficiente producción mediante fermentación microbiana.
Un equipo de investigadores de Costa de Marfil, Níger, Canadá y China ha demostrado cómo valorizar las cáscaras de cacao mediante su conversión en ácido láctico utilizando un hidrolizado detoxificado de este subproducto. Para ello, emplearon el fermentador y biorreactor de laboratorio LAMBDA MINIFOR para producir ácido láctico a partir de las cáscaras de cacao (CPH), un subproducto poco aprovechado de la industria chocolatera. El proceso se llevó a cabo mediante fermentación sumergida y el uso de Lactobacillus fermentum ATCC 9338, bajo condiciones controladas.
Referencia y crédito de la imagen: Ouattara, L. Y., Konan, A. T. S., Mahamane Nassirou, A. K., Ali, S., Mabia, A. G., Kouassi, E. K. A., Soro, D., Yao, K. B., Drogui, A. P., & Tyagi, D. R. (2025). Use of Cocoa Pods Husks (Theobroma cacao L.) as a Potential Substrate for the Production of Lactic Acid by Submerged Fermentation Using Lactobacillus fermentum ATCC 9338. Waste and Biomass Valorization. doi.org/10.1007/s12649-025-03010-y
Producción de ácido láctico a partir de cáscaras de cacao
En la investigación con Lactobacillus fermentum ATCC 9338, se utilizó el fermentador LAMBDA MINIFOR para fermentar un hidrolizado derivado de cáscaras de cacao, un sustrato lignocelulósico pretratado y rico en azúcares. Gracias a la riqueza nutricional del hidrolizado, no fue necesario añadir nutrientes adicionales. El fermentador LAMBDA MINIFOR mantuvo condiciones estables durante 72 horas:
- Temperatura constante: 37 °C
- pH: controlado automáticamente entre 5.5 y 6.0 mediante bombas peristálticas LAMBDA
- Agitación: 240 rpm (4 Hz)
- Aireación: limitada para crear condiciones microaerofílicas adecuadas para la cepa bacteriana
Durante la fermentación, Lactobacillus fermentum ATCC 9338 mostró un desempeño notable y buena tolerancia a compuestos inhibidores. Este sistema dio como resultado:
- 26.6 g/L de ácido láctico, con una productividad de 1.25 g/(L·h)
- Consumo eficiente de glucosa y xilosa
- Formación mínima de subproductos (solo 3.1 g/L de ácido acético)
- Reducción significativa de inhibidores de fermentación (por ejemplo, furfural reducido en un 74.99 %), lo que indica la capacidad de bio-desintoxicación de la cepa durante el proceso
La conversión integrada de cáscaras de cacao en ácido láctico representa una vía prometedora para mejorar la circularidad dentro de la industria del cacao. Al transformar un subproducto agrícola común en un compuesto bioquímico valioso, este enfoque se alinea con los objetivos de procesamiento biotecnológico sostenible.
Un paso clave en este proceso es la delignificación con hidróxido de potasio (KOH), que, tras eliminar los compuestos extraíbles, mejora considerablemente la descomposición de la lignina y aumenta la disponibilidad de azúcares reductores fermentables, esenciales para una fermentación microbiana eficiente.
Durante el proceso de fermentación, el biorreactor LAMBDA MINIFOR desempeñó un papel central al mantener un control preciso del pH, la temperatura y la agitación. Su sistema exclusivo de agitación vertical (arriba-abajo) permitió una mezcla suave y eficaz, mientras que sus sistemas de control automatizados garantizaron un funcionamiento continuo durante las 72 horas del proceso. Estas capacidades permitieron metabolizar eficientemente 45.55 g/L de glucosa y 12.21 g/L de xilosa, obteniéndose 26.61 ± 0.61 g/L de ácido láctico y 3.12 ± 0.02 g/L de ácido acético. Además, la cepa demostró una notable tolerancia a inhibidores, alcanzando una reducción del 74.99 % del furfural.
LAMBDA MINIFOR: el fermentador de laboratorio diseñado para superar los desafíos del bioprocesamiento
El fermentador LAMBDA MINIFOR es un biorreactor de laboratorio completamente equipado que ofrece funcionalidades que normalmente solo se encuentran en sistemas grandes y costosos. Está diseñado para facilitar su uso sin sacrificar el control, el fermentador LAMBDA MINIFOR proporciona:
- Control de temperatura innovador e integrado, con respuesta rápida y distribución uniforme del calor
- Regulación automática y precisa del pH mediante las bombas peristálticas LAMBDA
- Sistema de agitación biomimética (arriba-abajo) que garantiza una mezcla eficiente sin dañar las células
- Configuración modular adaptable a condiciones aeróbicas o anaeróbicas, adecuada para una amplia gama de microorganismos
- Interfaz digital de control con registro de datos y opciones de monitoreo remoto
En la fermentación láctica, especialmente a partir de fuentes lignocelulósicas como las cáscaras de cacao, el control del pH, la temperatura y la exposición al oxígeno es fundamental. El fermentador MINIFOR facilita el mantenimiento preciso de estos parámetros durante fermentaciones prolongadas de varios días.
¿Qué hace único al fermentador LAMBDA Minifor?
A diferencia de los fermentadores tradicionales de tanque agitado, el fermentador LAMBDA MINIFOR ha sido desarrollado pensando en los flujos de trabajo reales de laboratorio. Combina precisión en ingeniería con una interfaz accesible y práctica:
- Diseño compacto (ocupa solo el espacio de una hoja A4): ideal para optimizar el espacio del laboratorio
- Sin configuraciones complicadas (sin tapas pesadas, deflectores, etc.): listo para usarse incluso sin experiencia previa
- Expandible: puede configurarse con sensores, mezcladores de gases o recipientes adicionales, con volúmenes de trabajo desde 35 ml a 6 l
- Económico: ofrece características de alta gama a un excelente precio
Los investigadores que trabajan con cultivos sensibles, sustratos variables o procesos complejos valoran la capacidad del MINIFOR para mantener de forma fiable los parámetros establecidos, incluso durante fermentaciones prolongadas.
Ideal para investigadores, educadores y startups
Ya sea que estés optimizando una cepa microbiana, evaluando sustratos o desarrollando procesos de valorización de residuos, el fermentador LAMBDA MINIFOR ofrece las herramientas necesarias para obtener resultados reproducibles y relevantes. Se utiliza tanto en investigación académica e industrial como en laboratorios educativos, donde los estudiantes obtienen experiencia práctica con equipos reales de bioprocesos.
El fermentador LAMBDA Minifor no es solo otro fermentador de laboratorio: es una plataforma versátil, confiable e inteligente diseñada para afrontar los desafíos reales de la fermentación. Su rendimiento en fermentaciones sumergidas—como la producción de ácido láctico a partir de residuos agroindustriales—es prueba de su ingeniería y funcionalidad.
Si tu trabajo implica fermentación microbiana, optimización de medios o valorización de sustratos renovables, el fermentador LAMBDA MINIFOR te brinda el control y la información necesarios para avanzar con confianza.
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