AVALIAÇÃO DA PRODUÇÃO BIOTECNOLÓGICA DE ÁCIDO CÍTRICO UTILIZANDO COMO SUBSTRATO HIDROLISADO HEMICELULÓSICO DA CASCA DE CAFÉ
Ácido cítrico, Aspergillus niger, casca de café, caracterização, hidrólise, carvão ativado, fermentação, otimização.
O ácido cítrico é um dos metabólitos mais produzidos por meio da fermentação, ficando para trás apenas do etanol. Sua aplicação é amplamente utilizada na indústria alimentícia, farmacêutica, e em diversos outros setores. Sua produção é obtida principalmente por meio de processos fermentativos, especialmente utilizando microrganismos como o Aspergillus sp. A utilização de resíduos industriais, como a casca de café, como matéria-prima renovável para a produção de ácido cítrico tem despertado interesse devido aos benefícios econômicos e ambientais. No entanto, a complexidade dos materiais lignocelulósicos requer pré-tratamento para viabilizar a fermentação. Com o aumento da produção de café, espera-se um aumento correspondente na disponibilidade desses resíduos, ampliando o potencial para sua utilização na produção de ácido cítrico e outros produtos de interesse industrial. Além da conversão do material lignocelulósico em açúcares fermentáveis, diversos compostos fenólicos são liberados durante o processo, sendo necessário um pré-tratamento com carvão ativado para a destoxificação. Assim, este trabalho propõe o uso do hidrolisado hemicelulósico da casca de café como substrato para a produção biotecnológica de ácido cítrico utilizando o fungo Aspergillus niger ATCC 9642. A otimização do meio de cultura é um processo essencial para ter o maior direcionamento dos nutrientes em produtos. Variações da concentração de fósforo, nitrogênio e metanol foram otimizadas utilizando o PCCR. O tratamento com carvão ativado mostrou eficácia para remoção dos compostos fenólicos provenientes da quebra da lignina, removendo também uma pequena fração de açúcares do hidrolisado. Foi realizado o DRX e análise foliar de micronutrientes para o hidrolisado da casca de café, revelando concentrações menores de alguns elementos em comparação com a casca de café, como o N, P, Ca, Cu e Mn e o aumento de elementos como K, Zn e Fe. Além disso, a composição revelou um alto teor de sulfato de sódio, proveniente da neutralização do H2SO4 utilizado para a hidrólise com o NaOH. A otimização do meio mostrou a concentração ótima de 0,98 g/L de (NH4)2SO4, revelando a importância da limitação de nitrogênio na produção de AC. A concentração ótima de KH2PO4 4,15 g/L mostrou que o fósforo apresentou um efeito positivo no sistema, tendo um efeito quadrático na produção de ácido cítrico. O metanol apresentou suas concentrações ótimas em 0,31 g/L, revelando ser um importante indutor da produção de ácido cítrico, porém podendo causar efeitos inibitórios em altas concentrações. A próxima etapa do trabalho será na aplicação do hidrolisado hemicelulósico da casca de café no processo de fermentação, e utilização do HPLC para análises mais precisas.