Pré-tratamentos de melaço de cana-de-açúcar e água de maceração de milho para a bioprodução de carotenóides

Abstract

. This work studied the pretreatment of sugarcane molasses (CM) and corn steep liquor (CS) for the production of carotenoids by Sporidiobolus salmonicolor (CBS 2636). The acid pretreatment removed less micronutrients than that with activated carbon and led to high removals of Cu and Mn. Reduction in optical density of the prepared medium and removal of glucose from it were 22% and 7% for CM and 95% and 38% for CS, respectively. Total carotenoids obtained with substrates pretreated with acids (541 μg/L) were higher than the results obtained when the medium was treated with activated carbon (208 μg/L).Keywords: agroindustrial residues; clarification; fermentation. INTRODUÇÃOOs substratos agroindustriais são bastante complexos e alguns de seus componentes podem ser responsáveis pela inibição da produção, ou ainda, dificultar sua posterior recuperação e/ou purificação de bioprodutos. Por exemplo, o melaço é um subproduto da indústria de açúcar que é utilizado com grande freqüência como fonte de carbono na indústria de fermentações 1 . Porém, altas concentrações de metais pesados no meio causam problemas críticos durante a fermentação, como a inibição do crescimento microbiano; influenciam o pH do substrato e estão envolvidos na inativação das enzimas associadas com a biossíntese do produto 2 . A literatura relata alguns trabalhos que utilizaram diferentes pré-tratamentos de clarificação na bioprodução compostos. Porém, raras são as informações que relacionam a remoção de metais pesados e a composição química dos substratos agroindustriais in natura e/ou pré-tratados. Kasseno e Kokugan 3 testaram os efeitos do pré-tratamento do melaço através da microfiltração com uma membrana cerâmica (0,05 μm) na fermentação de etanol. Os resultados mostraram que cerca de 99,5% de glicose poderiam ser metabolizados pelas células no melaço pré-tratado, enquanto apenas 83,1% de glicose são metabolizados pelas células no melaço não tratado. Roukas 2 empregou resinas catiônicas, tratamento com ácido sulfúrico, tratamento com fosfato de cálcio, ferrocianeto de potássio e EDTA no pré-tratamento de melaço de beterraba e os resultados mostraram que o tratamento com ácido sulfúrico foi o que gerou as máximas concentrações do produto estudado. Ryan e Johnson 4 estudaram os efeitos da modificação de uma membrana padrão de diálise, comercialmente disponível, através da redução de seus poros com a deposição de cristais de octanato de cálcio na membrana. A membrana modificada foi capaz de reduzir a concentração de potássio no melaço, aumentando o rendimento da fermentação, com perdas de açúcares bem menores durante a difusão. Treichel 5 testou os efeitos dos pré-tratamentos do melaço e água de maceração de milho, com carvão ativo, terra diatomácea, ácido sulfúrico e ácido fosfórico, na produção da inulinase por Kluyveromyces marxianus NRRL Y-7571. O pré-tratamento mais adequado para os meios industriais foi com 8% (m/v) de carvão ativo, 1 h de agitação em frascos agitados a 70 o C e 150 rpm. Bae e Shoda 6 pesquisaram a produção de celulose por A...

Use of a sequential strategy of experimental design to optimize the inulinase production in a batch bioreactor

“…After the pre-treatment a considerable reduction occurred in the concentration of minerals, such as zinc, manganese, copper, iron, magnesium, potassium and phosphorus, among others. These minerals, when present at high concentration, could inhibit microbial growth [20].…”

INFLUÊNCIA DA UTILIZAÇÃO DE DIFERENTES MEIOS DE CULTIVO PARA PREPARO DE INÓCULO DE Sporidiobolus pararoseus PARA PRODUÇÃO DE CAROTENOIDES

“…Com a levedura Sporidiobolus salmonicolor CBS 2636, utilizando inóculo produzido em meio YM e a produção sendo realizada em meio, pré-tratado com ácido sulfúricom, composto por 10 g/L de melaço de cana-de-açúcar, 5 g/L de água de maceração de milho e 5g/L de água de maceração de milho, foram alcançados 180,32 µg/g de carotenoides (Valduga, et al (2007), inferiores aos valores encontrados no presente trabalho. A semelhança entre os dois meios na produção de carotenoides volumétricos, permite que se possa optar pelo meio mais barato, nesse caso, composto pelos coprodutos água de maceração de milho e melaço.…”

Kinetic and Stoichiometric Parameters in the Production of Carotenoids by Sporidiobolus salmonicolor (CBS 2636) in Synthetic and Agroindustrial Media

“…The medium (100 mL) was placed in 250-mL conical flasks, sterilized (121°C, 15 min), inoculated (10% v/v), and incubated in an orbital shaker (Nova Ética, RDB-430) at 25°C and 180 rpm, in the dark, for 120 h. Initial pH was 4.0, and samples were withdrawn every 6 h [10].…”