O ácido lático é um ácido orgânico amplamente utilizado em vários setores da indústria mas
atualmente tem recebido grande atração uma vez que pode ser usado na produção de plásticos
renováveis e biodegradáveis a partir do ácido polilático (PLA). Além disso, por serem
biorreabsorvíveis, os biopolímeros de PLA podem ser empregados na medicina, na
regeneração de tecidos, suturas, fixações de fraturas, reposição óssea, reparo de cartilagem,
fixação de ligamentos e implantes. Neste trabalho foram analisadas três fontes de carbono
(sacarose PA, caldo de cana e soro de queijo) e quatro fontes de nitrogênio (água de
maceração de milho – AMM, autolisado de levedura, extrato de levedura e farinha de algodão
– Pro-floo®) para a produção de L(+)-ácido lático utilizando-se o micro-organismo
Lactobacillus casei Ke11. Para isto foi utilizado delineamento inteiramente casualizado, em
esquema fatorial 3x4, com quatro repetições. Os dados obtidos foram então submetidos à
análise de variância pelo teste F e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de
probabilidade. Quando a sacarose foi suplementada com extrato de levedura foram obtidos
ótimos valores para produção de L(+)-ácido lático e rendimento (87,09 g/L e 88%,
respectivamente). O Planejamento de Plackett-Burman foi realizado com as variáveis
sacarose, extrato de levedura, porcentagem de inóculo, fosfato de potássio, sulfato de
magnésio, sulfato de manganês, acetato de sódio, citrato e Tween 80. As variáveis que
tiveram efeito significativo na produção de L(+)-ácido lático foram o extrato de levedura, a
porcentagem de inoculo e o Tween 80. Um delineamento composto central rotacional
(DCCR) foi realizado, utilizando essas três variáveis significativas e a sacarose, com a qual
foi possível concluir, pelas análises das superfícies de resposta, que para a obtenção de maior
concentração de L(+)-ácido lático e menor concentração residual de sacarose os parâmetros
sacarose, extrato de levedura e porcentagem de inóculo devem ser 120 g/L, 40 g/L e 10%,
respectivamente. A validação do meio otimizado foi realizada em fermentação em shaker e os
valores obtidos foram: 112,15 g/L para produção de L(+)-ácido lático, 4,76 g/L/h para
produtividade e 89% para rendimento. Foram então realizadas quatro bateladas em reator e os
maiores valores obtidos foram: 103,9 g/L para produção de L(+)-ácido lático, 4,34 g/L/h para
produtividade e 84% para rendimento, quando CaCO3 foi utilizado para controlar o pH e os
sais do meio MRS foram adicionados. Depois dos resultados obtidos em reator batelada três
estratégias de alimentação foram analisadas (alimentação por pulso, por fluxo constante e
exponencial) e os melhores resultados de produção e rendimento foram obtidos na
fermentação em batelada alimentada exponencial, na qual o fluxo foi regulado por software e
o pH foi controlado com adição de NaOH 10N e CaCO3. Esta fermentação apresentou
aumento de 69,24% na concentração de L(+)-ácido lático (175,84 g/L) quando esta foi
comparada com a concentração obtida obtido na fermentação em batelada em reator e
aumento de 11% no valor de rendimento (95%). Porém, o valor da produtividade obtido na
fermentação em batelada alimentada exponencial foi 16,04% menor (3,74 g/L/h), quando
comparado ao valor de produtividade obtido na fermentação em batelada realizada em reator.
Para purificação e recuperação do ácido lático produzido foi utilizada a filtração a vácuo com
carvão e celite e posteriormente uma coluna de troca catiônica e os resultados obtidos foram
satisfatórios: 84% de recuperação do ácido lático, 97% de remoção dos açúcares, 100% de
remoção de proteínas e porcentagem de açúcar em relação ao ácido lático de 0,49%.