Revista de tecnología microbiana y bioquímica

Abstracto

Modelado matemático de la cinética de producción de biomasa y enzimas por Aspergillus niger en fermentación en estado sólido a diversas temperaturas y contenidos de humedad

Sukanya Saithi, Jorgen Borg, Montira Nopharatana y Anan Tongta

Se investigó el efecto de la temperatura y el contenido de humedad del sustrato sobre el crecimiento y la producción de amilasa, proteasa y fitasa por Aspergillus niger durante la fermentación en estado sólido. Se realizó un modelo matemático sobre la cinética del crecimiento y la producción de enzimas para calcular los parámetros a diferentes temperaturas y contenidos de humedad del sustrato. La cinética de crecimiento de A. niger podría describirse mediante el modelo de crecimiento logístico; los parámetros de modelado matemático sobre la tasa máxima de crecimiento específico (μmax) y la concentración máxima de biomasa (Xmax) se obtuvieron ajustando los datos experimentales al modelo logístico. La cinética de producción de enzimas podría describirse mediante el modelo de Luedeking-Piret. Se calcularon los parámetros de modelado matemático que incluyeron la constante de formación asociada al crecimiento del producto i (αi) y la constante de formación no asociada al crecimiento del producto I (βi). Se demostró que la producción de amilasa, proteasa y fitasa estaba exclusivamente asociada al crecimiento. El efecto de la temperatura sobre μmax, Xmax y αi se puede describir mediante el modelo de temperatura cardinal con inflexión (CTMI). Tanto el crecimiento como la formación de enzimas se vieron claramente influenciados por la temperatura y se determinó que las condiciones de cultivo óptimas para el crecimiento y la producción de enzimas por A. niger eran aproximadamente 34 °C con un contenido de humedad del sustrato que oscilaba entre el 40 y el 60 %.