Ajuste de modelos matemáticos de crecimiento de bacterias lácticas en queso tipo paria en condiciones isotérmicas y no isotérmicas

Abstract

La presente investigación se realizó en la Universidad Nacional del Altiplano Puno ubicada a 3827 msnm. El objetivo fue ajustar modelos matemáticos en el crecimiento de bacterias lácticas. Primeramente se elaboró el queso tipo paria con cultivo láctico mixto R-707 HANSEN, de la cepa Lactococcus lactis subsp. lactis y Lactococcus lactis subsp. cremoris, en la etapa de maduración se realizó las pruebas de análisis bacteriológico en medio de cultivo M17 en tres temperaturas de maduración (9, 12,15°C), obteniendo los parámetros de la curva crecimiento bacteriano. Fueron ajustados cuatro modelos primarios a las curvas de crecimiento de bacterias para obtenerlos parámetros cinéticos de crecimiento bacteriano (λ, µ, A); luego fueron evaluados y ajustados los parámetros cinéticos de crecimiento en función a la temperatura con los modelos secundarios, los modelos primarios y secundarios fueron ajustados usando el método de LevenbergMarquardt, con base en los modelos seleccionados (primarios y secundarios), fue establecido y aplicado un modelo de crecimiento no isotérmico, Siendo la solución de esta Ecuación diferencial mediante la resolución numérica por el método de Runge Kuta de cuarto orden con la función ode 45. El modelo primario que presento mejor ajuste a los datos de crecimiento en cada temperatura de estudio fue el modelo de Gompertz con un R2 muy cercano a uno en las tres temperaturas de estudio (9, 12 y 15°C). La influencia de la temperatura para la fase Lag (λ) fue mejor descrita por el modelo exponencial, la velocidad de crecimiento (µ) por el modelo de la raíz cuadrada, y para el aumento logarítmico de la población (A) el modelo de la Ecuación de potencia. El modelo no isotérmico propuesto fue validado con datos experimentales obteniendo un R2 de 0.769, MSE de 0.03, factor sesgo de 1.007 y factor exactitud de 1.016. Los modelos utilizados en este estudio son útiles para describir el crecimiento de la cepa Lactococcus lactis subsp. lactis y Lactococcus lactis subsp. Cremoris en la maduración del queso tipo paria en las temperaturas estudiadas