Validação de um modelo dinâmico preditivo de crescimento da cocultura de Streptococcus Thermophilus e Lactobacillus Bulgaricus para a fermentação de iogurte em escala laboratorial e industrial

Abstract

Resumo : O objetivo deste trabalho foi propor e validar um modelo matemático dinâmico capaz de descrever e predizer o crescimento das bactérias Streptococcus thermophilus e Lactobacillus bulgaricus no processo fermentativo do iogurte em função da temperatura (T), do pH e da simbiose da cocultura. Para isso, os modelos primários (Baranyi e Roberts), secundário (Rosso e colaboradores) e de interação das espécies (Monod) foram utilizados para descrever o crescimento das bactérias em função dos fatores dinâmicos de T, pH e cocultura. Foram utilizadas 36 cinéticas da literatura (12 de cada espécie em cultura pura e 12 em cocultura) em condições constantes para estimar os parâmetros dos modelos e nove cinéticas em condições dinâmicas (três da literatura, quatro realizadas em laboratório e duas realizadas na indústria) para validar as predições dos modelos. Os principais parâmetros estimados foram velocidade de crescimento ótimo (????????) iguais a 2,41 e 2,43 h-1 , temperatura ótima (???????? ) iguais a 41,0 e 43,4 °C, e pH ótimo (?????????? ) iguais a 7,4 e 4,9 para S. thermophilus e L. bulgaricus, respectivamente, com Raiz do Erro Quadrático Médio (RMSE) dos ajustes iguais a 0,091 e 0,135 log UFC/mL, respectivamente. O modelo dinâmico foi capaz de predizer de forma satisfatória o crescimento das bactérias em cocultura em condições reais durante a produção de iogurte nas escalas laboratorial e industrial, comprovadas pelos índices estatísticos (percentuais de tendência [%B] e discrepância [%D] menores que 4,38% e 14,53%, respectivamente). Portanto, o modelo validado pode ser utilizado para descrever e predizer o crescimento das bactérias no processo fermentativo do iogurte.