Produção de goma xantana por fermentação do resíduo de suco de maçã

Abstract

26 ResumoGoma xantana é um heteropolissacarídeo hidrosolúvel, produzida industrialmente por fermentação da sacarose por Xanthomonas campestris. Suas excelentes propriedades reológicas contribuem para o grande número de aplicações na indústria de alimentos e recuperação terciária de petróleo. Economicamnte a utilização petroquímica não é ainda viável em função do custo da sacarose, o que torna interessante estudar fontes de carbonos alternativas, como é o caso do resíduo do suco de maçã. As cepas de Xanthomonas campestris pv maniothis foram mantidas em agar YM a 4 °C, e o inóculo foi incubado em meio YM. A produção de goma foi realizada nos meios fermentativos I e II, com sacarose como fonte de carbono padrão, e como fonte alternativa o resíduo de maçã fuji. A fermentação em Incubadora/28 °C/150 rpm produziu goma precipitada em álcool. A condição otimizada de 45 g.L -1 de meio II (0,05% uréia, 0,5% de KH 2 PO 4 e 70% de resíduo) representou um rendimento 10 vezes maior do que o obtido com sacarose. Por CG-EM obteve-se 44,53% de manose, 34,76% de glicose e 20,71% de ácido glucurônico para a composição desta goma. O uso de resíduo de maçã para produção de goma xantana é viável porque pode ser usado com um substrato suplementar e apresentar rendimento de goma muito superior ao obtido com sacarose. Palavras-chave: produção; xantana; fonte alternativa de carbono; Xanthomonas campestris. AbstractXanthan gum is heteropolysaccharide aquosoluble produced industrially for fermentation with sucrose by Xanthomonas campestris. Excellent gum rheological properties contribute to the use in a wide range of applications in the food industry and tertiary recovery of oil. Commercially, the use of petrochemical is no longer viable in the cost of sucrose, which makes it interesting to evaluate alternative carbon sources such as the residue from apple juice processing. The Xanthomonas campestris pv maniothis was maintained at 4 °C on YM agar slants and innocuous in a medium of YM. Gum production was carried out in fermentations of two mediums (I and II), with sucrose as a carbon source in standard, and apple juice residue as an alternative source. The incubation in Shaker/28 °C/150 rpm produced gum precipitated in alcohol. The conditions to produce the gum were optimized and with 70% of residue in a medium II (0.05% urea e 0.5% of KH 2 PO 4 ) produced 45 g.L -1 , yield 10 times bigger than the one obtained with sucrose. Using GC-MS, mannose 44.53%, glucose 34.76% and glucuronic acid 20.71% for gum composition were obtained. The apple residue used to produce xanthan gum is viable and it can be used as a supplementary substract and to present a higher yield gum than that obtained with sucrose. Keywords: production; xanthan; alternative source carbon; Xanthomonas campestris. Produção de goma xantana por fermentação do resíduo de suco de maçã Xanthan gum production by fermentation from residue of apple juiceJanice Izabel DRUZIAN 1,2 *, Ana Paula PAGLIARINI 1 IntroduçãoUm alto potencial de aplicação nos mais diversos segmentos industriais ...

Utilização do soro de mandioca como substrato fermentativo para a biosíntese de goma xantana: viscosidade aparente e produção

“…A partir de melaço de açúcar de beterraba pré tratado e suplementado com sacarose, obteve se 53,0 g.L -1 de goma xantana [18] . A fermentação de soro de leite resultou em 13,0 28,0 g.L -1 de goma xantana [19] , enquanto que de resíduos agroindustriais de café, 5,8 g.L -1 [19] ; e de resíduo do processamento de suco de maçã, 45 g.L -1 de goma xantana [20] . A produção de gelana a partir de resíduo da indústria de soja [21] , a produção de celulose bacteriana a partir do melaço de cana de açúcar pré tratado [22] e a produção de pululana utilizando hidrolisado de torta de soja [23] são outras bioconversões de resíduos agroindustriais.…”

Use of green coconut shells as an alternative substrate for the production of xanthan gum on different scales of fermentation

“…The commercial fermentation media used in the production of xanthan gum contains glucose as the carbon source, and the conventional media used in research contains both this source and sucrose. If xanthan were produced commercially in Brazil as from sucrose, this source would represent a relatively small percentage of the production costs, but since the imported polymer is obtained from glucose, the cost of the carbon source represents a critical factor in the fermentation from a commercial point of view [2][3][4][5] . This reality makes it feasible to use xanthan for food and pharmaceutical ends, but not in the petroleum area, where large amounts would be required for the oil exploration process.…”

“…Thus the petroleum industry does not use large amounts of xanthan on account of its high cost, and ends up using other polysaccharides derived from plants or synthetic polymers, which are cheaper but have less specific properties for the tertiary extraction of petroleum from deep wells [2,6] . Xanthan gum is imported for about US$ 10-18/Kg, but if manufactured in Brazil from sucrose, the cost is estimated to decrease by 40 to 60% [2,7] .…”

“…Xanthan gum is imported for about US$ 10-18/Kg, but if manufactured in Brazil from sucrose, the cost is estimated to decrease by 40 to 60% [2,7] . This cost would further decrease if the gum were produced from a low cost carbon source.…”

“…This cost would further decrease if the gum were produced from a low cost carbon source. Although the majority of the literature cites the use of glucose and sucrose as the preferred carbon sources, other alternative sources have been suggested, aimed principally at minimizing the production costs of this biopolymer [2,5] . Brazil is the fourth world producer of coconut, after Indonesia, the Philippines and India [8] .…”