Determination of kinetic parameters of the anaerobic biotransformation process of corn cob (Zea Mays L.) with Lactobacillus acidophilus

• Sánchez-Valeriano, Nohemí ^[1] ; Romero-Mota, Diana I. ^[1] ; Rosas-Mendoza, Erik Samuel ^[1] ; Hernández-Aguilar, Eduardo ^[2] ; Méndez-Contreras, Juan Manuel ^[1]
  1. [1] Tecnológico Nacional de México

     Tecnológico Nacional de México

     México

     
  2. [2] Universidad Veracruzana

     Universidad Veracruzana

     México

     
• Localización: Renewable Energy, Biomass & Sustainability, ISSN-e 2683-2658, Vol. 4, Nº. 1, 2022, págs. 38-43
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Determinación de los parámetros cinéticos del proceso de biotransformación anaerobia de la mazorca de maíz (Zea Mays L.) con Lactobacillus acidophilus
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    La mazorca es el residuo generado a partir de la separación del grano de la mazorca, y debido a sus componentes, se considera material lignocelulósico, por lo que su uso es limitado, lo que favorece la quema de la mazorca y su esparcimiento, generando así un problema de contaminación ambiental. Los probióticos son microorganismos vivos que, suministrados en cantidades adecuadas, proporcionan un efecto benéfico al huésped, reduciendo el contenido de carbohidratos en los materiales lignocelulósicos a través de la fermentación, obteniendo un producto rico en nutrientes. Por ello, esta investigación tuvo como objetivo determinar los parámetros cinéticos de biotransformación de residuos de maíz mediante la acción fermentativa de la bacteria probiótica Lactobacillus acidophilus. Se realizaron cinéticas de fermentación anaerobia utilizando la bacteria Lactobacillus acidophilus en diferentes concentraciones (10 y 15 % v/v) para obtener parámetros cinéticos de crecimiento microbiano y consumo de sustrato para la biotransformación de residuos de maíz blanco (Zea Mays L.). Los parámetros cinéticos indican que al utilizar 15 % de inóculo, las bacterias se adaptan en mayor medida al sustrato ya que el valor de Ks fue de 0.5693 g/L y el tiempo de adaptación fue de 18.25 h, permitiendo así el crecimiento de Lactobacillus acidophilus y por ende el proceso de biotransformación de residuos de maíz. Mientras que, para el consumo de sustrato se identificó que el uso de 10 % de inóculo fue mejor ya que presentó un valor de k de 0.2534 que es mayor que el valor obtenido cuando se utiliza 15 % debido a que la tasa de consumo de sustrato es más rápida. Por lo tanto, la dosis de 15 % de inóculo parece ser la más adecuada para la adaptación de las bacterias en el menor tiempo y por lo tanto el proceso de biotransformación se lleva a cabo.

  • English

    The cob is the residue generated from the separation of the grain from the cob, and due to its components, it is considered a lignocellulosic material, so its use is limited, which favors the burning of the cob and its spreading, thus generating a problem of environmental pollution. Probiotics are live microorganisms that, when supplied in adequate amounts, provide a beneficial effect to the host, reducing the carbohydrate content in lignocellulosic materials through fermentation, obtaining a product rich in nutrients. Therefore, this research aimed to determine the kinetic parameters of biotransformation of corn residues through the fermentative action of the probiotic bacteria Lactobacillus acidophilus. Anaerobic fermentation kinetics were performed using the bacterium Lactobacillus acidophilus at different concentrations (10 and 15% v/v) to obtain kinetic parameters of microbial growth and substrate consumption for the biotransformation of white corn (Zea MaysL.) residues. The kinetic parameters indicate that when using 15% inoculum, the bacteria adapt to a greater extent to the substrate since the Ks value was 0.5693 g/L and the adaptation time was 18.25 h, thus allowing the growth of Lactobacillus acidophilus and therefore the process of biotransformation of corn residues. While for the consumption of substrate, it was identified that the use of 10% inoculum was better since it presented a value of k of 0.2534 that is higher than the value obtained when 15% is used because the rate of substrate consumption is faster. Therefore, the dose of 15% inoculum seems to be the most suitable for the adaptation of the bacteria in the shortest time and therefore the biotransformation process is carried out.