بهینه سازی فرمانتوری تولید اسید لاکتیک از ضایعات سیب زمینی

اسید لاکتیک اسیدی کربوکسیلیک با کاربردهای متنوع می باشد. اخیراً به خاطر استفاده از آن به ماده اوّلیه در ساخت پلاستیک قابل تجزیه زیستی، توجه تولیدکنندگان صنعتی اسید لاکتیک به سمت تولید بیوتکنولوژیکی آن جلب شده است. با توجه به این موضوع در تحقیق حاضر بهینه سازی فرمانتوری تولید اسید لاکتیک با تاکید بر استفاده از ضایعات نشاسته ای و لاکتوباسیلوس های بومی، مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله اوّل گونه های لاکتوباسیلوس از منابع بومی (شیر خام گاو و سیب زمینی فاسد شده) جداسازی و شناسایی شدند. در مرحله دوم تولید اسید لاکتیک با استفاده از ایزوله p2c در فرمانتور 200 لیتری حاوی 50 لیترمحیط کشت تخمیری که حاصل هیدرولیز 14 کیلوگرم ضایعات سیب زمینی پایه کربنی آن را تشکیل می داد، در شرایط دمایی 37 درجه سانتی گراد (دمای بهینه جدایه p2c)، دور هم زن rpm200 و فشار 2/1 اتمسفر در مدّت 34 ساعت انجام گرفت. در مرحله آخر با استفاده از منحنی رشد جدایه منتخب، نقطه بهینه رشد به دست آمد. با توجه به وابستگی نسبی تولید اسید لاکتیک به رشد سلولی، با ترسیم تغییرات ph در برابر جمعیت سلولی، مقدار بهینه مایه تلقیح نیز مشخص شد. در این تحقیق 11 جدایه به عنوان سویه های مختلف لاکتوباسیلوس شناسایی شدند. طبق نتایج تحلیل آماری، همه ایزوله های حاصل از نظر توانایی تولید اسید لاکتیک تفاوت معنی داری نداشتند و همگی توانایی تولید مقادیر قابل توجهی اسید لاکتیک را داشتند. با توجه به داده های حاصل از معادلات شتاب رشد بخش های مختلف فاز لگاریتمی منحنی رشد سویه منتخب، بیشترین شتاب رشد، 2h cfu/ml/106×78/9، در ساعت 5/5 تخمیر به دست آمد. با آنالیز chno محیط کشت در نقطه بهینه رشد (شتاب رشد بیشینه)، میزان کربن و ازت بهینه مشخص شد که به ترتیب برابر با 6/36 و 3/3 (درصد در ماده خشک) بودند. ph در زمان شتاب رشد بیشینه برابر 02/6 بود و جمعیت سلولی بهینه نیز cfu/ml 107?81/3 به دست آمد. در نهایت با استفاده از این روش بهینه سازی که بر پایه چندین یافته جدید (منطق فازی، الگوریتم ژنتیک و...) می باشد و توجه به شدّت رشد به جای سرعت رشد، ضمن تعیین مقادیر بهینه تقریبی پارامترهای موثر در تخمیر، امکان پیش بینی شرایط محیط کشت در لحظات مختلف تخمیر فراهم می گردد.