Increasing the fermentation efficiency of Lactobacillus paracasei ssp. paracasei MIUG BL6 in a rye flour sourdough

Abstract

Background: The present study reports the optimizationof the biotechnological conditions in order to improve thelactic acid fermentation process, in a rye flour medium byusing Lactobacillus paracasei ssp. paracasei strain, codedMIUG BL6, as a starter culture.Materials and methods: A sequential statistical methodology,comprised of Plackett-Burman experimental design,central composite design and response surface methodology,was applied to enhance the lactic acid fermentationproductivity.Results and discussion: Among the tested parameters,the milk powder and KH2PO4 concentration and also thetime of fermentation were identified as the most significantvariables that influence the fermentation process.The optimum levels of these significant parameters weredetermined as follows: 4.21% milk powder, 0.30% KH2PO4and 48 h of fermentation that induced an increase of 1.6fold of the acidity, compared to the fermentation conductedunder the non-optimized conditions. Also, underthese optimized fermentation conditions, a good rate ofcell multiplication of 10.19 log N/N0 was achieved.

Özet

Amaç: Bu çalışmada laktik asit fermantasyon sürecini iyileştirmek için biyoteknolojik koşulların optimizasyonunu Lactobacillus paracasei ssp. Bir başlangıç kültürü olarak paragardi suşu, kodlanmış MIUG BL6. Gereç ve yöntem: Plackett-Burman deneysel tasarımı, Merkezi Kompozit Tasarım ve Yanıt Yüzey Metodolojisi’nden oluşan sıralı bir istatistiksel metodoloji, laktik asit fermantasyon verimliliğini arttırmak için uygulandı. Sonuçlar ve tartışma: Test edilen parametreler arasında, süt tozu ve KH2PO4 konsantrasyonu ve aynı zamanda fermantasyon süresi, fermantasyon sürecini etkileyen en önemli değişkenler olarak belirlenmiştir. Bu önemli parametrelerin optimum seviyeleri şu şekilde belirlenmiştir: optimize edilmemiş koşullar altında yürütülen fermantasyonla karşılaştırıldığında,% 4.21 süt tozu,% 0.30 KH2P04 ve 48 saat fermantasyon, asitliğin 1.6 kat artışına neden olmuştur. Ayrıca, bu optimize edilmiş fermentasyon koşulları altında, 10.19 log N/N0’lık bir hücre çoğalması oranı elde edilmiştir.