Semi-continuous xylitol bioproduction in sugarcane bagasse hydrolysate: effect of nutritional supplementation

Abstract

Xylose-to-xylitol bioconversion by Ca-alginate entrapped Candida guilliermondii cells in sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolysate was carried out in erlenmeyer flasks using the repeated-batch mode of fermentation. The hydrolysate was supplemented or not with ammonium sulfate and/or rice bran extract at the beginning of each repeated batch. Altogether, six sets of three repeated-batches were carried out, the immobilized cells being reused at the end of each batch. The best results were achieved when the hydrolysate was supplemented with both nutrients in all the three repeated batches, which provided xylitol productions of 25.9, 46.8, 48.7 gL-1, productivities of 0.27, 0.49, 0.51 gL-1h-1, and yields of 0.45, 0.58, 0.55 gg-1, respectively. In the absence of nutrients, the xylitol production, productivity and yield did not exceed 12.1 gL-1, 0.13 gL-1h-1 and 0.30 gg-1, respectively.<br>A bioconversão de xilose em xilitol por células de Candida guilliermondii imobilizadas em alginato de cálcio, em hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar, foi realizada em frascos erlenmeyer no modo bateladas repetidas de fermentação. O hidrolisado foi suplementado ou não com sulfato de amônio e/ou extrato de farelo de arroz no início de cada batelada repetida. No total, seis experimentos com três bateladas repetidas cada um foram realizados, sendo as células imobilizadas reutilizadas ao final de cada batelada. Os melhores resultados foram alcançados quando o hidrolisado foi suplementado com ambos nutrientes em todas as três bateladas repetidas, resultando em concentrações de xilitol iguais a 25,9, 46,8 e 48,7 gL-1, produtividades de 0,27, 0,49 e 0,51 gL-1h-1, e rendimentos de 0,45, 0,58 e 0,55 gg-1, respectivamente. Na ausência de nutrientes, a concentração de xilitol, a produtividade e o rendimento não ultrapassaram 12,1 gL-1, 0,13 gL-1h-1 e 0.30 gg-1, respectivamente.