بهینه سازی و ارزیابی اثر امواج فرا صوت بر میزان رشد مخمر ساکارومایسس سرویزیه (ptcc 5269) در محیط کشت pdb بر پایه آب پنیر با استفاده از روش پاسخ سطح

زمینه و هدف: برای کاهش هزینه‌های تولید محصولات میکروبی در صنعت، بهتر است از محصولات فرعی یا ضایعات کشاورزی استفاده کرد. فرا صوت با توان پائین می‌تواند نفوذپذیری غشا و سرعت انتقال مواد را بهبود بخشیده و رشد و تولید مثل سلول‌ها را بهینه کند. با توجه به راندمان بالای ساکارومایسس سرویزیه در صنعت تخمیر، در این پژوهش اثر امواج فراصوت و همچنین استفاده از آب پنیر به عنوان سوبسترای جایگزین سوبستراهای کربوهیدراتی، بر میزان رشد ساکارومایسس سرویزیه مورد بررسی قرار گرفت. روش کار: در این تحقیق از مخمر ساکارومایسس سرویزیه (5269 ptcc) استفاده شد. بهینه سازی میزان رشد مخمر در محیط کشت pdb فرموله شده با آب پنیر با اعمال امواج فراصوت با سه توان (2، 6 و 10 وات) در مدت زمان‌های مختلف (10، 20 و 30 ثانیه) به محیط حاوی مخمر بررسی گردید. میزان توده سلولی پس از فرآیند تخمیر برای نمونه‌ی شاهد و تیمار شده اندازه گیری شد.یافته‌ها: شرایط عملکرد بهینه حاصل از روش rsm، توان فراصوت 6 وات، زمان اعمال فراصوت 20 ثانیه و افزودن 10 درصد گلوکز بود. نتایج نشان داد که امواج فراصوت (با توان 6 وات و زمان 30 ثانیه) در محیط حاوی آب پنیر، سبب افزایش چشمگیری در میزان رشد مخمر (از 14.8 گرم به 64.6 گرم) شدند.نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که با اعمال امواج فراصوت با توان پایین می‌توان بازدهی فرآیندهای تخمیر را تا حدود 4 برابر افزایش داد، هم‌چنین با استفاده از ترکیبات مغذی موجود در آب پنیر، محیطی جدید جهت افزایش بازدهی محصولات تخمیری ایجاد کرد.

Optimization and evaluation effect of ultrasound on the Saccharomyces cerevisiae (PTCC 5269) biomass in PDB medium based on whey using response surface methodology (RSM)

Background: It is better to use agricultural byproducts or waste for microbial production to reduce costs in the industry. Whey is one of the byproducts that are rich in nutrients like vitamins, proteins and essential amino acids. Lowintensity ultrasound stimulation can improve membrane permeability and also help optimize the growth and reproduction of cells. According to high efficiency of Saccharomyces cerevisiae in the fermentation industry, the purpose of this study was to investigate the effect of ultrasound and the use of whey as alternative substrate carbohydrate substrates on the growth of Saccharomyces cerevisiae.Methods: PDB medium was formulated by adding a certain amount of dextrose and 1% whey. Ultrasound was applied to the medium containing yeast with three powers (2, 6 and 10 W) at different time periods (10, 20, 30 sec). The amount of cell mass was measured after fermentation process for control and treated samples.Results: Optimum operating conditions obtained from RSM was the power of ultrasound 6 W, sonication time of 20 seconds and Add 10% glucose. Results showed that ultrasonic waves (with a power of 6 kW and 30 seconds) and medium containing whey increased the growth of yeast (from 8/14 to 6/64 mg).Conclusion: Based on the results, the lowpower ultrasound can expedite fermentation process up to 4 times, also using nutritious compounds in whey new media could be created to increase fermentation output and prevent possible pollutions. Whey is used as a novel and applied method to enhance the growth of the Saccharomyces cerevisiae, which will ultimately increase the growth efficiency of the microorganisms.