Utilização do soro de leite em bioprocesso para a produção de goma xantana

• Main Author: Silva, Louise Cristine Cândido da
• Other Authors: Pinto, Miriam Aparecida de Oliveira
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) 2017
• Subjects: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS; Fermentação; Xanthomonas campestris; Espessante; Reologia; Espectroscopia NIR; Colorimetria
• Online Access: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/4074

Submitted by Renata Lopes ([e-mail]) on 2017-04-17T19:28:49Z No. of bitstreams: 1 louisecristinecandidodasilva.pdf: 2078623 bytes, checksum: 713e98895b56e971a9a09efd2ba4a6d2 (MD5) === Approved for entry into archive by Adriana Oliveira ([e-mail]) on 2017-04-18T13:51:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 louisecristinecandidodasilva.pdf: 2078623 bytes, checksum: 713e98895b56e971a9a09efd2ba4a6d2 (MD5) === Made available in DSpace on 2017-04-18T13:51:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 louisecristinecandidodasilva.pdf: 2078623 bytes, checksum: 713e98895b56e971a9a09efd2ba4a6d2 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 === FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais === O soro de leite resultante da fabricação de queijos muitas vezes é descartado como resíduo no meio ambiente. Entretanto, por conter lactose, proteínas e sais, se destaca como um substrato que pode ser aproveitado em diversos processos biotecnológicos como, por exemplo, a produção de goma xantana. A goma xantana é um polímero bacteriano sintetizado por bactérias do gênero Xanthomonas, amplamente utilizado como espessante e emulsificante em diversos segmentos industriais. O uso do soro de leite em substituição aos substratos convencionais possibilita uma redução nos custos de produção da goma xantana, além de ser uma alternativa ecologicamente interessante. O objetivo desse trabalho foi produzir e caracterizar gomas xantana sintetizadas por estirpes de Xantomonas campestris utilizando como substrato dois meios de cultivo: soro de leite esterilizado (SLE) e soro de leite desproteinizado (SLD). Foram utilizadas as estirpes de Xanthomonas campestris pv. manihotis n. 1182 (Xc1182), pv. campestris n. 1866 (Xc1866), pv. mangiferaindicae n. 1230 (Xc1230) e pv. pruni n. 2414 (Xc2414). O soro de leite utilizado no experimento não foi adicionado de suplementos e o inóculo bacteriano foi produzido em um meio a base de lactose, o que diferencia o presente estudo da grande maioria dos trabalhos publicados que utilizaram soro de leite para produção de goma xantana. As gomas xantana produzidas (GEs) foram analisadas quanto à massa obtida e caracterizadas quanto à cor, o comportamento reológico e o perfil espectral no infravermelho próximo (NIR) utilizando-se como controle uma goma xantana padrão. A maior produção de goma xantana obtida foi de 7,89 g/L para a estirpe Xc1230 no SLD e a menor foi de 3,65 g/L para a estirpe Xc1866 no SLE. No SLD não houve diferença significativa na produção de goma xantana entre as estirpes. No SLE a produção de goma xantana foi significativamente maior para as estirpes Xc1182 e Xc1230. A estirpe Xc2414 foi a única que apresentou diferenças significativas de produção entre os meios de cultivo testados (6,08 g/L no SLD e 4,09 g/L no SLE). Na análise de cor observou-se que houve influência do meio de cultivo utilizado, sendo que as GEs produzidas no SLD apresentaram maior semelhança em relação à cor da goma padrão. Na análise reológica as gomas xantana produzidas apresentaram comportamento reológico de fluido pseudoplástico, entretanto não houve diferença entre estirpes ou entre os meios de cultivo testados. Observou-se uma equivalência dos espectros NIR das amostras experimentais para cada meio de cultivo testado, embora ambas tenham apresentado diferenças em relação à amostra padrão. As diferenças observadas indicam a necessidade de uma etapa de purificação das amostras experimentais. Os resultados obtidos indicaram vantagens na utilização do processo de desproteinização do soro, principalmente no que se refere à cor do biopolímero obtido. O estudo realizado possibilitou a geração de conhecimentos úteis aplicáveis no desenvolvimento de trabalhos que visem o aprimoramento das metodologias de obtenção e de caracterização de goma xantana a partir de soro de leite. === Whey resulting from cheese production is often disposed of in the environment as waste. However, due to its composition (rich in lactose, proteins and salts), it stands out as a substrate that can be used in various biotechnological processes. Xanthan gum is a biopolymer used mainly as thickener and emulsifier in several industrial segments, synthesized by bacteria of the genus Xanthomonas. The use of alternative substrates such as cheese whey, besides being an environmentally friendly alternative, can reduce the costs of xanthan gum production. The objective of this work was to produce and characterize xanthan gums synthesized by strains of Xantomonas campestris using two culture media: sterile whey (SW) and deproteinized whey (DW). The strains of Xanthomonas campestris pv. manihotis n. 1182 (Xc1182), pv. campestris n. 1866 (Xc1866), pv. mangiferaindicae n. 1230 (Xc1230) and pv. pruni n. 2414 (Xc2414) were applied.The whey used in the experiment was not supplemented and the bacterial inoculum was produced in a lactose-based medium, which differentiates the present study from the vast majority of published studies that used whey to produce xanthan gum. The xanthan gums produced (XGs) were analyzed for the mass obtained and were characterized by color, rheological behavior and near infrared spectral profile (NIR) using a standard xanthan gum as the control. The highest xanthan gum production was 7.89 g.L-1 in DW for Xc1230 strain. The lowest production was 3.65 g.L-1 in SW for Xc1866 strain. In DW there was no significant difference in the production amount of xanthan gum between the strains. In SW the production of xanthan gum was significantly higher for strains Xc1182 and Xc1230. The amount of xanthan gum produced by Xc2414 was significantly higher in DW (6.08 g.L-1) than in SW (4.09 g.L-1). The culture medium influenced the color analysis results, and the XGs produced in the DW presented greater similarity to the color of the standard gum. In the rheological analysis, the XGs showed pseudoplastic fluid behavior. However, there was no difference between strains or between culture media tested. An equivalence of the NIR spectra of the experimental samples was observed between the culture media tested, although both showed differences from the standard sample. The differences observed suggest the need for a purification step with the experimental samples. The results indicate an advantage of the use of deproteinized whey, related to the color of the biopolymer obtained. The study generated useful knowledge applicable to the development of improved methods for the obtention and characterization of xanthan gum from whey.