ESTUDO DO PROCESSO DE PURIFICAÇÃO DO XILITOL OBTIDO POR ROTA FERMENTATIVA UTILIZANDO A LEVEDURA Kluyveromyces marxianus CCA510

ESTUDO DO PROCESSO DE PURIFICAÇÃO DO XILITOL OBTIDO POR ROTA FERMENTATIVA UTILIZANDO A LEVEDURA Kluyveromyces marxianus CCA510

ALBUQUERQUE, T. L. de; SERAFIM, L. F.; ARCANJO, M. R. A.; JUNIOR, J. E. M.; SILVA JR, I. J.; ROCHA, M. V. P.

Artigo:

A via biotecnológica é uma alternativa para a produção de xilitol, poliol com utilização na indústria alimentícia e farmacêutica. Contudo, são escassos os estudos que visem à recuperação dessa substância a partir dos meios de cultivo microbiano. Assim, objetivou-se avaliar o processo de purificação do xilitol obtido por processo biotecnológico utilizando a levedura Kluyveromyces marxianus CCA510 e meio semissintético. Após o bioprocesso, o meio de cultivo livre de células foi tratado avaliando-se diferentes adsorventes (resinas de troca iônica) e posteriormente concentrado para utilização no estudo da cristalização. Dois antissolventes (etanol e isopropanol) foram analisados na cristalização e os resultados não apresentaram diferença significativa no rendimento dos cristais. As melhores condições de tratamento e cristalização produziram cristais de xilitol com pureza de 94%, rendimento de cristalização de 60% e através de análises de microscopia, os cristais obtidos apresentaram semelhantes ao xilitol padrão.

A via biotecnológica é uma alternativa para a produção de xilitol, poliol com utilização na indústria alimentícia e farmacêutica. Contudo, são escassos os estudos que visem à recuperação dessa substância a partir dos meios de cultivo microbiano. Assim, objetivou-se avaliar o processo de purificação do xilitol obtido por processo biotecnológico utilizando a levedura Kluyveromyces marxianus CCA510 e meio semissintético. Após o bioprocesso, o meio de cultivo livre de células foi tratado avaliando-se diferentes adsorventes (resinas de troca iônica) e posteriormente concentrado para utilização no estudo da cristalização. Dois antissolventes (etanol e isopropanol) foram analisados na cristalização e os resultados não apresentaram diferença significativa no rendimento dos cristais. As melhores condições de tratamento e cristalização produziram cristais de xilitol com pureza de 94%, rendimento de cristalização de 60% e através de análises de microscopia, os cristais obtidos apresentaram semelhantes ao xilitol padrão.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1275-20135-182351

Referências bibliográficas

• [1] AHMAD, I.; SHIM, W.Y.; KIM, J.-H. Enhancement of xylitol production in glycerol kinase disrupted Candida tropicalis by co-expression of three genes involved in glycerol metabolic pathway. Bioproc. Biosyst. Eng., v. 36, p. 1279–84, 2013.
• [2] ALBUQUERQUE, T. L. Produção biotecnológica de xilitol a partir de hidrolisado de bagaço de caju. 2014. 148f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química, Departamento de Engenharia Química), Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
• [3] BELTER, P.; CUSSLER, E.L.; HU, W. Bioseparation: Dowstream Processing for Biotechnology, John Wiley Andamp;Sons, 1988. 368p. BURNEO, M. C. G. Produção de xilitol a partir de leveduras isoladas de madeira em decomposição do arquipélago das Ilhas Galápagos (Equador). 2013. 124f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia) - Instituto de Ciências Biológicas. Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2013.
• [4] CANILHA, L.; CARVALHO, W.; GIULIETTI, M., FELIPE, M.G.A, ALMEIDA E A B Área temática: Processos Biotecnológicos 7SILVA J.B. Clarification of a wheat straw-derived medium with ion exchange resins for xylitol crystallization. J. Chem. Technol. Biotechnol. v. 83, p. 715–721, 2008.
• [5] DERENZO, S. Estudo da cristalização de ácido adípico em batelada, por resfriamento e em escala de laboratório. Dissertação de Mestrado. 162f. EPUSP, São Paulo, 1994.
• [6] HAO, H.; HOU, B.; WANG, J-K.; LIN, G. Effect of solvent on crystallization behavior of xylitol. J. Crystal Growth, v. 290, p. 192-196, 2006.
• [7] MARTÍNEZ, E. A. Estudo do processo de cristalização de xilitol obtido por via fermentativa. 2005. 175f. Tese (doutorado) – Faculdade de Engenharia Química de Lorena, Lorena, 2005.
• [8] MARTÍNEZ, E. A.; GIULIETTI, M.; SILVA, J. B. A.; DERENZO, S. Kinetics of the xylitol crystallization in hydro-alcoholic solution. Chem Eng Proc., 47, 2157–2162, 2008.
• [9] MARTÍNEZ, E. A.; GIULIETTI, M.; SILVA, J. B. A.; DERENZO, S.; FELIPE, M. G. A. Batch cooling crystallization of xylitol produced by biotechnological route. J Chem. Technol. Biot., v. 84, 376–381. 2009.
• [10] MISRA, S.; GUPTA, P.; RAGHUWANSHI, S.; DUTT, K.; SAXENA, R. K. Comparative study on different strategies involved for xylitol purification from culture media fermented by Candida tropicalis. Sep. Purif. Technol., v. 78, n. 3, 266-273, 2011.
• [11] MULLIN, J.W.: Crystallization, quarta edição, London, England, Butterworth Heinemann, 2001.
• [12] SARROUH, B. F. Estudo da produção biotecnológica de xilitol em reator de leito fluidizado utilizando bagaço de cana-de-açúcar e células imobilizadas: avaliação de parâmetros operacionais e viabilidade econômica. 2009. 185f. Tese (Doutorado em Biotecnologia Industrial) – Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo, Lorena, 2009.
• [13] SEPPÄLÄ, A.; MERILÄINEN, A.; WIKSTRÖM, L.; PAURANEN, P. The effect of additives on the speed of the crystallization front of xylitol with various degrees of supercooling. Experimental Thermal and Fluid Science, v. 34, 523–527, 2010.
• [14] SOLEIMANI, M.; TABIL, L. Evaluation of biocomposite-based supports for immobilized-cell xylitol production compared with a free-cell system. Biochem. Eng. J., v. 82, 166– 173, 2014.
• [15] WEI, J.; YUAN, Q.; WANG, T.; WANG, L. Purification and crystallization of xylitol from fermentation broth of corncob hydrolysates. Frontiers Chem. Eng. China, v. 4, n. 1, 57-64, 2010.

Como citar:

ALBUQUERQUE, T. L. de; SERAFIM, L. F.; ARCANJO, M. R. A.; JUNIOR, J. E. M.; SILVA JR, I. J.; ROCHA, M. V. P.; "ESTUDO DO PROCESSO DE PURIFICAÇÃO DO XILITOL OBTIDO POR ROTA FERMENTATIVA UTILIZANDO A LEVEDURA Kluyveromyces marxianus CCA510", p-1840-1847. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1275-20135-182351