Métodos de produção de ácido láctico: métodos básicos e suas aplicações

Produção de ácido láctico: métodos e aplicações. Aprenda como o ácido láctico é produzido a partir de leite, queijo e açúcar. Revise as técnicas de fermentação e biossíntese. Aprenda sobre os usos do ácido láctico nas indústrias alimentícia, farmacêutica e cosmética.

O ácido láctico é um dos ácidos mais utilizados na indústria alimentícia. Possui uma série de propriedades benéficas, como melhorar o sabor e a consistência dos alimentos e prolongar sua vida útil. O processo de produção do ácido lático era originalmente feito de forma natural com a ajuda de microrganismos, mas com o avanço da ciência foram desenvolvidos métodos sintéticos para produzir esse ácido.

A síntese do ácido láctico é feita pela fermentação de matérias-primas lácteas, como leite ou soro de leite. Para tanto, são utilizadas bactérias lácticas para decompor a lactose, principal componente do leite, em ácido láctico e outros compostos. Este processo é chamado de fermentação do ácido láctico e ocorre sob certas condições – uma certa temperatura e pH.

Porém, além da forma natural de produção do ácido láctico, também existem métodos sintéticos. Por exemplo, o ácido láctico pode ser obtido por síntese a partir de hidrocarbonetos como sacarose ou glicose. Este método apresenta diversas vantagens como alta produtividade e capacidade de controle da qualidade do produto.

O ácido láctico tem uma ampla gama de aplicações na indústria alimentícia. É utilizado na produção de iogurte, queijo, maionese, ketchup, conservas de carne e peixe, picles e muitos outros produtos. Além disso, o ácido láctico é utilizado na medicina, na indústria farmacêutica e na cosmética.

O que é ácido láctico?

O ácido láctico é formado como resultado da glicólise, o processo de decomposição da glicose que ocorre nas células dos organismos vivos. Quando há falta de oxigênio, a glicose é oxidada em ácido lático, em vez da maior quantidade de energia liberada quando a glicose é totalmente oxidada na seção de Krebs do ciclo. Assim, o ácido láctico pode ser considerado um produto do metabolismo anaeróbico.

Aplicações de ácido láctico

O ácido láctico é amplamente utilizado em diversas indústrias e para uso doméstico. Seu uso se deve às suas propriedades únicas e amplo espectro de ação.

Aqui estão alguns dos usos do ácido láctico:

• Indústria de alimentos: O ácido lático é usado como conservante, regulador de acidez e agente de aromatizantes em vários produtos alimentícios, como iogurtes, queijos, molhos, marinadas e bebidas.
• Indústria cosmética: o ácido lático é usado em produtos cosméticos para melhorar a condição da pele. Ajuda a esfoliar as células mortas da pele, estimula a renovação celular e promove a produção de colágeno.
• Indústria farmacêutica: o ácido lático é usado na fabricação de produtos farmacêuticos, como ant i-sépticos, agentes antifúnicos e preparativos para o tratamento de doenças da pele.
• Indústria têxtil: o ácido lático é usado no processo de tingimento de tecidos para ajustar o pH das soluções de corante e melhorar sua fixação no material.
• Agricultura: O ácido lático é usado como aditivo para animais, pois ajuda a melhorar a digestão e a absorção de nutrientes.

Além disso, o ácido lático possui propriedades antimicrobianas, para que possa ser usado como conservante natural e ant i-séptico em várias aplicações.

Diferentes maneiras de produzir ácido lático

Existem várias maneiras de produzir ácido lático, incluindo:

• Fermentação do leite
• Síntese química
• Processo biotecnológico

Fermentação do leite

A fermentação do leite é a maneira mais comum de produzir ácido lático. Basei a-se no uso de bactérias do ácido lático, como Lactobacillus ou Streptococcus, que convertem lactose (açúcar do leite) em ácido lático por metabolismo aeróbico ou anaeróbico.

Esse processo geralmente ocorre a uma temperatura baixa, cerca de 4-8 ° C, e requer o controle do pH e outras condições para garantir o crescimento e a atividade ideais das bactérias do ácido lático. A fermentação do leite pode ser realizada no nível industrial ou em casa.

Síntese química

A síntese química do ácido lático é uma maneira alternativa de produzir esse composto. Esse processo usa reações químicas e catalisadores para converter outros compostos orgânicos, como glicose ou sacarose, em ácido lático.

No entanto, a síntese química é geralmente mais cara e menos adequada para uso na indústria de alimentos, pois pode conter resíduos de catalisadores e outros compostos químicos que podem ser prejudiciais à saúde.

Processo biotecnológico

O processo biotecnológico da produção de ácido lático é baseado no uso de microorganismos geneticamente modificados, como Escherichia coli ou fungos do gênero Aspergillus. Esses microorganismos têm a capacidade de sintetizar o ácido lático de vários substratos, como glicose, lactose ou carbonatos.

O processo biotecnológico é geralmente realizado em biorreatores em larga escala, onde os microorganismos são cultivados sob condições ideais para a síntese do ácido lático. Esse método de produção de ácido lático é o mais eficiente em termos de rendimento e qualidade do produto.

Fermentação do leite cru

Durante a fermentação do leite cru, as bactérias do ácido lático usam lactose como substrato, que é dividido em glicose e galactose. Essas bactérias do ácido lático convertem glicose e galactose em ácido lático, que é o principal produto desse processo.

Várias cepas de bactérias do ácido lático, como Lactobacillus, Streptococcus e Bifidobacterium, são usadas para fermentação de matéria s-primas leiteiras. Essas bactérias podem ser microorganismos que ocorrem naturalmente encontradas no leite ou adicionadas durante o processo de produção.

Para garantir condições ideais para fermentação, o leite cru é pré-tratado. Geralmente, o leite é aquecido a uma certa temperatura para matar microorganismos indesejados e ativar as bactérias do ácido lático. Uma enzima que contém as bactérias do ácido lático desejado é então adicionado e o processo de fermentação começa.

A fermentação do leite cru resulta na formação de ácido lático, o que dá ao produto um sabor ácido e aumenta sua vida útil. O ácido lático também é um componente importante na indústria de alimentos e é usado na produção de vários produtos, como iogurte, queijo cottage, queijo e sorvete.

Produção de ácido lático a partir de açúcar

O primeiro passo na produção de ácido lático a partir de açúcar é a fermentação. O substrato do açúcar, geralmente representado por glicose ou lactose, é submetido à ação das bactérias do ácido lático. Esse processo é realizado em culturas bacterianas especiais ou biorreatores, onde são criadas condições ideais para o crescimento e atividade bacteriana.

1. Culturas bacterianas contendo bactérias do ácido lático são adicionadas ao substrato de açúcar.
2. A mistura é incubada a uma temperatura específica e sob condições que mantêm condições aeróbicas ou anaeróbicas, dependendo dos requisitos das bactérias específicas.
3. Durante a fermentação, as bactérias metabolizam as moléculas de açúcar, dividind o-as em ácido lático e outros metabólitos.
4. A concentração final de ácido lático na mistura resultante depende de muitos fatores, incluindo tempo de fermentação, temperatura e condições ambientais.

A mistura resultante contém ácido lático junto com outros componentes, como sais, proteínas e gases dissolvidos. As etapas subsequentes de purificação e concentração são realizadas para obter ácido lático puro. Isso pode incluir filtração, destilação, troca de íons e outros métodos de purificação, dependendo do grau de purificação e concentração necessária.

O ácido lático derivado do açúcar pode ser usado em várias indústrias. É amplamente utilizado na indústria de alimentos como conservante, regulador de acidez, aromatizante ou espessante. Além disso, o ácido lático é usado na indústria médica para a produção de produtos farmacêuticos e na indústria cosmética como ingrediente para criar cosméticos.

Produção de ácido lático usando bactérias

As bactérias do ácido lático (por exemplo, Lactobacillus, Streptococcus e Bifidobacterium) são microorganismos capazes de converter lactose (açúcar do leite) em ácido lático. O processo de produção de ácido lático usando bactérias é baseado na fermentação, na qual as bactérias quebram lactose em glicose e galactose e depois a convertem em ácido lático.

O processo de produção de ácido lático usando bactérias envolve várias etapas:

1. Preparação do meio. As bactérias requerem certas condições para o crescimento e a reprodução. Para esse fim, é criado um meio especial contendo lactose e outros nutrientes necessários.
2. Inoculação. Culturas de bactérias do ácido lático são adicionadas ao meio, que começam a se multiplicar ativamente.
3. Fermentação. Durante a fermentação, as bactérias convertem lactose em ácido lático. Eles produzem a enzima lactase, que divide a lactose em glicose e galactose e depois os converte em ácido lático.
4. Separação do ácido lático. Uma vez concluído a fermentação, o ácido lático é separado do meio. Isso pode ser realizado por filtração ou precipitação.
5. Purificação e concentração. Uma vez que o ácido lático é separado, ele passa por um processo de remoção e concentração de impureza para produzir um produto puro e concentrado.

A produção de ácido láctico a partir de bactérias é um processo eficiente e ecologicamente correto. As bactérias são reaproveitadas, o que reduz os custos de produção, e o ácido láctico produzido é um produto natural sem adição de produtos químicos.

Vantagens da produção de ácido láctico utilizando bactérias:

Naturalidade e pureza ecológica do produto

Uso eficiente de bactérias

Possibilidade de obter um produto de alta qualidade

Redução de custos de produção

A utilização de bactérias para a produção de ácido láctico resulta em um produto de alta qualidade e amplamente utilizado em diversas indústrias.

Tecnologia de produção de ácido láctico a partir do leite

A tecnologia de obtenção de ácido láctico inclui várias etapas. Vejamos os principais:

1. Pré-tratamento do leite. O leite passa por um processo de limpeza, filtração e esterilização. Isso é necessário para remover contaminantes e microorganismos que podem afetar negativamente o processo de fermentação.
2. Adição de cultura inicial. Microrganismos especiais como Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophilus são adicionados ao leite. Essas bactérias convertem a lactose, o principal açúcar do leite, em ácido láctico.
3. Fermentação. A cultura starter resulta em um processo de fermentação que converte a lactose em ácido láctico. A fermentação realiza-se a uma determinada temperatura e durante um determinado tempo.
4. Separação de ácido láctico. Terminada a fermentação, o ácido láctico resultante é separado do soro e de outros componentes do leite. Isto pode ser conseguido por filtração ou outros métodos de separação.
5. Purificação e concentração do ácido láctico. O ácido láctico resultante passa por um processo de purificação que remove proteínas residuais e outras impurezas. Pode então ser concentrado na concentração necessária.

Assim, a tecnologia para obtenção de ácido láctico a partir do leite envolve diversas etapas incluindo pré-tratamento do leite, adição de cultura starter, fermentação, separação do ácido láctico e sua purificação e concentração. Este processo produz ácido láctico de alta qualidade que pode ser utilizado em diversas indústrias.

Produção de ácido láctico em plantas industriais

O processo de produção de ácido lático em plantas industriais geralmente se baseia em um método biotecnológico que envolve o uso de bactérias de fermentação do ácido lático. Os microorganismos mais comuns usados para a produção de ácido lático são Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus e Streptococcus thermophilus.

O processo de produção de ácido lático inclui as seguintes etapas:

1. Preparação de matéria s-primas. As matéria s-primas para a produção de ácido lático podem ser vários produtos lácteos, como leite, soro de leite ou açúcar de leite. As matérias-primas passam por pré-tratamento, incluindo filtração e pasteurização para remover impurezas e microorganismos.
2. Incubação. A matéri a-prima preparada é colocada em culturas bacterianas especiais, onde ocorre a fermentação do açúcar do leite por bactérias de fermentação do ácido lático. Como resultado desse processo, o ácido lático é formado.
3. Separação de ácido lático. Uma vez concluído a fermentação, o ácido lático é separado da massa restante por filtração ou centrifugação.
4. Purificação e concentração. O ácido lático resultante sofre um processo de remoção e concentração de impureza para atingir a concentração e a pureza necessárias.
5. Embalagem e armazenamento. O ácido lático é embalado em recipientes apropriados, como tambores, tanques ou garrafas e armazenados sob certas condições para garantir sua estabilidade e segurança.

A produção de ácido lático requer condições estritamente controladas, incluindo temperatura, umidade e pH, para fornecer condições ideais para o crescimento e reprodução de bactérias de fermentação do ácido lático. Além disso, o processo também envolve o controle de qualidade de matéria s-primas e produtos acabados para garantir que eles sejam seguros e atendam aos padrões.

A produção de ácido lático é um processo complexo que requer o uso de equipamentos especializados e o conhecimento da biotecnologia. No entanto, o processo disponibiliza o ácido lático para uso em várias indústrias.

Perspectivas para o desenvolvimento da produção de ácido lático

A primeira direção para o desenvolvimento da produção de ácido lático é o uso de novos microorganismos capazes de sintetizar com eficiência este produto. Atualmente, a pesquisa está em andamento para selecionar e melhorar as cepas bacterianas que podem fornecer um alto rendimento de ácido lático a custos mínimos de matéri a-prima e energia.

Outra direção promissora é o desenvolvimento de tecnologias para a produção de ácido lático a partir de materiais de partida baratos e disponíveis. Atualmente, a principal matéri a-prima para a produção de ácido lático é o leite, mas existem fontes alternativas, como o soro, cujo processamento pode reduzir significativamente os custos de produção.

Também um aspecto importante do desenvolvimento da produção de ácido lático é a melhoria dos processos tecnológicos. A introdução de métodos modernos de fermentação, tecnologias de membrana e otimização de todos os estágios de produção aumentará o rendimento do produto e reduzirá os custos de produção.

Muita atenção é dada à pesquisa sobre o uso de ácido lático em várias indústrias. É usado ativamente na indústria de alimentos como preservativo, regulador de acidez e agente de aromatizações. O ácido lático também encontrou sua aplicação na indústria farmacêutica, cosméticos e até na produção de bioplásticos.

No geral, as perspectivas para o desenvolvimento da produção de ácido lático são muito encorajadoras. A tecnologia e a pesquisa modernas nessa área nos permitem esperar maior produção, aplicação mais ampla de produtos e custos mais baixos. Isso abre novas oportunidades para o desenvolvimento das indústrias alimentares e farmacêuticas, além de contribuir para a criação de novos produtos ecológicos.

Q & amp; A:

O que é ácido láctico?

O ácido lático é um composto orgânico formado pela fermentação do ácido lático. Tem um sabor levemente ácido e é usado na indústria de alimentos como conservante, regulador de acidez e agente de aromatizações.

Por quais métodos o ácido lático pode ser obtido?

O ácido lático pode ser obtido de duas maneiras principais: natural e artificial. O método natural é baseado na fermentação de leite ou outros produtos lácteos por bactérias do ácido lático. O método artificial envolve fermentação usando microorganismos especiais.

Quais produtos podem ser usados para produzir ácido lático?

O ácido lático pode ser obtido de vários produtos, como leite, iogurte, creme de leite, soro de leite e outros produtos lácteos. Também pode ser obtido de outras fontes, como substratos vegetais ou desperdício de alimentos.

Quais microorganismos são usados para produzir ácido lático?

Várias bactérias do ácido lático, como Lactobacillus, Streptococcus e Bifidobacterium, são usadas para produzir ácido lático. Esses microorganismos são capazes de converter lactose em ácido lático, desde que certas condições estejam presentes, como uma certa temperatura e pH do meio.

Quais usos o ácido lático tem?

O ácido lático possui uma ampla gama de aplicações em várias indústrias. Na indústria de alimentos, é usada como conservante, regulador de acidez, agente aromatizante e aditivo para melhorar a textura dos alimentos. O ácido lático também é usado na indústria farmacêutica, na indústria de cosméticos e na fabricação de plásticos e têxteis.