Caracterização da goma xantana em função da cepa de Xanthomonas campestris pv pruni e das condições operacionais
Abstract
Caracterizou-se a goma xantana sintetizada por trinta cepas de
Xanthomonas campestris pv pruni, e em diferentes condições operacionais. O
biopolímero foi produzido em agitador orbital em frascos de 50mL,
posteriormente avaliou-se a produção, viscosidade aparente e a composição
química dos biopolímeros produzidos. Os resultados de produção, viscosidade
e composição química quantitativa são dependentes das cepas. As soluções
aquosas a 3% (m/v) das xantanas produzidas pelas 29 cepas apresentaram
comportamento pseudoplástico. As xantanas sintetizadas pelas 29 cepas
apresentaram ramnose, manose, glicose e ácido glicurônico na sua
composição química, porém, com diferenças quantitativas. Dentre as trinta
cepas, a 101 foi selecionada em função dos seus resultados para transposição
de escala de produção para 3L em fermentador. Avaliou-se produção,
viscosidade e composição química dos biopolímeros; pH, coeficiente de
transferência de oxigênio (kLa) e a massa celular seca do meio, em duas
combinações de velocidades de agitação e taxa de aeração (condição A:
300rpm; 3vvm e condição B: 200rpm; 2vvm) e em diferentes tempos de
fermentação. A produção na condição A foi superior a condição B, exceto em
48h. Os resultados de massa celular seca foram similares nos dois
tratamentos, diferindo apenas em 66h. A queda do pH foi semelhante para
ambas condições (A e B), com o decorrer do tempo. As soluções aquosas das
xantanas sintetizadas sob as duas condições (A e B), nos diferentes tempos,
apresentaram comportamento pseudoplástico. A viscosidade aparente das
xantanas sintetizadas na condição A foi superior em todos os tempos de
fermentação. Na condição A o kLa foi superior ao da condição B, demonstrando
que a maior concentração de oxigênio dissolvido na condição A favoreceu a produção de xantana e a viscosidade aparente. Todas as amostras continham
os mesmos açúcares e ácido detectados nas xantanas produzidas em escala
de 50mL. Até 54h, não houve diferença no perfil cromatográfico das amostras,
entre os tratamentos; a partir de 66h o conteúdo de manose diminuiu, em
ambos tratamentos e houve incremento na quantidade de glicose na condição
B. Os melhores rendimentos e viscosidades foram obtidos na condição de
maior velocidade de agitação e maior taxa de aeração (A). Com isto propõe-se,
para esta cepa, a utilização da condição A, e o término da fermentação em
54h, quando é alcançada a melhor combinação entre os resultados de
produção e viscosidade, com menor gasto de energia e tempo.