Utilização de resíduos do processamento de café (Coffea arabica L.) e de maracujá (Passiflora edulis Sims. f. flavicarpa Deg.) como substratos na produção de ácido cítrico por Aspergillus niger Remove selected

Abstract

O café é um dos produtos agrícolas de maior importância econômica no agronegócio brasileiro. Durante o beneficiamento dos grãos, são gerados resíduos, os quais são dispostos de formas inadequadas no meio ambiente. Durante o processamento dos grãos são gerados resíduos, os quais são dispostos de formas inadequadas no meio ambiente. Quando processado por via úmida, o café gera como resíduos a casca melosa e a água de lavagem. A casca do maracujá é composta pelo flavedo (parte com coloração) e albedo (parte branca), sendo este rico em pectina, (vitamina B3), ferro, cálcio, e fósforo. A destinação imprópria dos resíduos do processamento de certas frutas, como por exemplo, o maracujá, visto que é cultivado em larga escala em quase todo o Brasil implica em estudos para o uso desse subproduto, gerando produtos de alto valor agregado. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar e otimizar a produção de ácido cítrico por Aspergillus niger em fermentação submersa utilizando na composição do meio de cultura, diferentes proporções de extrato da polpa de café e farinha da casca do maracujá. Os resíduos agroindustriais foram analisados quanto ao teor de açúcares redutores totais, sólidos solúveis e pH, mostrando o aumento que a farinha da casca do maracujá apresentou maior acidez e aumento no teor de açúcares em comparação com o extrato da casca melosa de café. Foi realizado um estudo da fermentação empregando-se diferentes variações de farinha da casca do maracujá e extrato da casca melosa de café. Na etapa de fermentação foi utilizado o isolado de Aspergillus niger (A. niger 00114). Durante a fermentação, foram analisados os teores de açúcares consumidos, pH, crescimento fungico (biomassa) e produção de ácido cítrico. Como resultado, verificou- se que a produção máxima de ácido cítrico pelo fungo foi de 10,21 (g.L'l) no 4º dia de incubação em pH 3,44 para o meio contendo 70% de extrato da casca melosa de café e 30% de farinha da casca de maracujá, sendo este substrato considerado o mais eficaz na produção de ácido cítrico em comparação aos demais. Após a otimização do meio contendo 70% de extrato da casca melosa de café e 30% de farinha da casca de maracujá, a produção máxima de ácido cítrico foi de 11,82 (g.L'1) em pH 1,88 e ocorreu no quarto dia de incubação. Assim, houve um aumento de 1,61 (g.L"1) de ácido cítrico quando comparado ao mesmo meio de cultura não otimizado. Dessa forma, a otimização dos parâmetros do meio foi um fator importante para o aumento na produção de ácidos orgânicos e permitiu o estudo detalhado da influência de cada variável otimizada no produto final. Portanto, é possível a utilização desses resíduos agroindustriais para a produção de ácido cítrico.

Coffee is one of the agricultural products of major economic importance in the Brazilian agribusiness. During the processing of grain residues are generated, which are arranged inadequate forms on the environment. During the processing of grain residues are generated, which are arranged in shapes unsuitable environment. When processed by wet, coffee generates waste as the mellow peel and wash water. The bark of passion fruit is composed of flavedo (part with color) and albedo (white part), which is rich in pectin, (Vitamin B3), iron, calcium, and phosphorus. Improper disposal of waste processing of certain fruits, such as passion fruit, since it is grown on a large scale in most of Brazil implies studies for the use of this by-product, generating high value added products. This study was to evaluate and optimize the production of citric acid by Aspergillus niger in submerged fermentation using the composition of the culture medium, different proportions of coffee pulp extract and flour of passion fruit peel. The agro-industrial residues were analyzed for their content of total reducing sugars, soluble solids and pH, showing the increase that the passion fruit peel flour showed higher acidity and increase in sugar content compared to the mellow bark extract of coffee. A fermentation study using different variations of passion fruit peel flour and coffee pulp extract was performed. In the fermentation step used was isolated from Aspergillus niger (A. niger 00114). During fermentation, the levels consumed sugars were measured pH, fungal growth (biomass) and citric acid production. As a result, it was found that the maximum production of citric acid by the fungus was 10.21 (gL-l) on the 4th day of incubation at pH 3.44 for medium containing 70% syrupy coffee bark extract and 30 % of passion fruit peel flour, which is considered the most effective substrate in citric acid production compared to the others. After optimization of medium containing 70% of syrupy coffee husk extract and 30% of passion fruit peel flour, the maximum production of citric acid was 11.82 (g L -1) at pH 1.88 and occurred in the fourth day of incubation. Thus, there was an increase of 1.61 (gL-l) of citric acid compared to the same culture medium not optimized. Thus, through the optimization of the parameters is a key factor for the increase in the production of organic acids and enabled the detailed study of the influence of each variable on the optimized final product. Therefore, the use of such organic residues for the production of citric acid is possible.