Published April 17, 2024 | Version v1
Publication Open

Potencial Citric Acid Production by Fungi Using Hemicellulosic Hydrolysate of Coffee Husk as Substrate

Creators

  • 1. Instituto de Fisiología Vegetal

Description

Objective: The aim of this experimental assay was to produce citric acid via submerged fermentation, using hemicellulose hydrolysate from coffee husks as main substrate. Theoretical framework: Obtaining citric acid through fermentation processes, especially submerged fermentation, has become viable due to the use of low-cost materials, such as industrial subproducts derived from green biomass. Methodology: The hemicellulose hydrolysate was obtained from the acid hydrolysis process of the coffee husk. The strains of the fungi Aspergillus niger, Aspergillus westerdijkiae and Rhizopus sp. were employed to carry out the fermentation assays. A bioreactor consisting of a 500 ml flat-bottomed flask was used, with an inlet for supplying air and an outlet for removing samples Results and Conclusion: The obtained results showed an increase in number of spores of the studied fungi as well as citric acid accumulation during the first 72 h of fermentation. On the other hand, after 96 h of fermentation citric acid concentration began to decrease indicating its consumption by the studied fungi, probably due to the lack of nitrogen sources and the cellular stress caused by the mixed composition of the hemicellulose hydrolysate. Implications of the research: There is a need to study the interaction between the nitrogenous nutrients to be added to the fermentation medium and the concentration of reducing sugars as the sole carbon source in the lignocellulosic hydrolysate. Originality/value: This work highlights the potential production of citric acid by fungi using a coffee husk as a renewable biomass.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الهدف: كان الهدف من هذا الاختبار التجريبي هو إنتاج حمض الستريك عن طريق التخمير المغمور، باستخدام التحلل المائي لنصف السلولوز من قشور القهوة كركيزة رئيسية. الإطار النظري: أصبح الحصول على حمض الستريك من خلال عمليات التخمير، وخاصة التخمير المغمور، قابلاً للتطبيق بسبب استخدام مواد منخفضة التكلفة، مثل المنتجات الفرعية الصناعية المستمدة من الكتلة الحيوية الخضراء. المنهجية: تم الحصول على التحلل المائي لنصف السلولوز من عملية التحلل المائي الحمضي لقشر القهوة. تم استخدام سلالات الفطريات Aspergillus niger و Aspergillus westerdijkiae و Rhizopus sp. لإجراء فحوصات التخمير. تم استخدام مفاعل حيوي يتكون من قارورة مسطحة القاع سعة 500 مل، مع مدخل لتزويد الهواء ومخرج لإزالة العينات النتائج والاستنتاج: أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها زيادة في عدد جراثيم الفطريات المدروسة وكذلك تراكم حمض الستريك خلال أول 72 ساعة من التخمير. من ناحية أخرى، بعد 96 ساعة من التخمير، بدأ تركيز حمض الستريك في الانخفاض مما يشير إلى استهلاكه من قبل الفطريات المدروسة، ربما بسبب نقص مصادر النيتروجين والإجهاد الخلوي الناجم عن التركيب المختلط لهيدروليزات نصف السلولوز. الآثار المترتبة على البحث: هناك حاجة لدراسة التفاعل بين المغذيات النيتروجينية المراد إضافتها إلى وسط التخمير وتركيز السكريات المختزلة كمصدر الكربون الوحيد في التحلل المائي اللجنوسيلي. الأصالة/القيمة: يسلط هذا العمل الضوء على الإنتاج المحتمل لحمض الستريك بواسطة الفطريات باستخدام قشر القهوة ككتلة حيوية متجددة.

Translated Description (French)

Objectif : Le but de ce test expérimental était de produire de l'acide citrique par fermentation immergée, en utilisant l'hydrolysat d'hémicellulose des enveloppes de café comme substrat principal. Cadre théorique : L'obtention d'acide citrique par des processus de fermentation, en particulier la fermentation immergée, est devenue viable en raison de l'utilisation de matériaux à faible coût, tels que les sous-produits industriels dérivés de la biomasse verte. Méthodologie : L'hydrolysat d'hémicellulose a été obtenu à partir du processus d'hydrolyse acide de l'enveloppe de café. Les souches des champignons Aspergillus niger, Aspergillus westerdijkiae et Rhizopus sp. ont été utilisées pour réaliser les essais de fermentation. Un bioréacteur constitué d'un ballon à fond plat de 500 ml a été utilisé, avec une entrée pour l'alimentation en air et une sortie pour le prélèvement des échantillons. Résultats et conclusion : Les résultats obtenus ont montré une augmentation du nombre de spores des champignons étudiés ainsi qu'une accumulation d'acide citrique pendant les 72 premières heures de fermentation. D'autre part, après 96 h de fermentation, la concentration en acide citrique a commencé à diminuer, ce qui indique sa consommation par les champignons étudiés, probablement en raison du manque de sources d'azote et du stress cellulaire causé par la composition mixte de l'hydrolysat d'hémicellulose. Implications de la recherche : Il est nécessaire d'étudier l'interaction entre les nutriments azotés à ajouter au milieu de fermentation et la concentration des sucres réducteurs comme seule source de carbone dans l'hydrolysat lignocellulosique. Originalité/valeur : Ce travail met en évidence la production potentielle d'acide citrique par les champignons utilisant une coque de café comme biomasse renouvelable.

Translated Description (Spanish)

Objetivo: El objetivo de este ensayo experimental fue producir ácido cítrico mediante fermentación sumergida, utilizando hidrolizado de hemicelulosa de cáscaras de café como sustrato principal. Marco teórico: La obtención de ácido cítrico a través de procesos de fermentación, especialmente la fermentación sumergida, se ha vuelto viable debido al uso de materiales de bajo costo, como los subproductos industriales derivados de la biomasa verde. Metodología: El hidrolizado de hemicelulosa se obtuvo del proceso de hidrólisis ácida de la cáscara de café. Se emplearon las cepas de los hongos Aspergillus niger, Aspergillus westerdijkiae y Rhizopus sp. para llevar a cabo los ensayos de fermentación. Se utilizó un biorreactor que consistía en un matraz de fondo plano de 500 ml, con una entrada para suministrar aire y una salida para extraer muestras Resultados y Conclusión: Los resultados obtenidos mostraron un aumento en el número de esporas de los hongos estudiados, así como la acumulación de ácido cítrico durante las primeras 72 h de fermentación. Por otro lado, después de 96 h de fermentación la concentración de ácido cítrico comenzó a disminuir indicando su consumo por parte de los hongos estudiados, probablemente debido a la falta de fuentes de nitrógeno y al estrés celular provocado por la composición mixta del hidrolizado de hemicelulosa. Implicaciones de la investigación: Es necesario estudiar la interacción entre los nutrientes nitrogenados a añadir al medio de fermentación y la concentración de azúcares reductores como única fuente de carbono en el hidrolizado lignocelulósico. Originalidad/valor: Este trabajo destaca la producción potencial de ácido cítrico por hongos utilizando una cáscara de café como biomasa renovable.

Files

2407.pdf

Files (15.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:15b8096caa90520b2830906f15f80cf5
15.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
إنتاج حمض الستريك البوتنسي من قبل الفطريات باستخدام هيدروليسات هيميليلوزيك من قشر القهوة كركيزة
Translated title (French)
Production d'acide citrique potencial par les champignons en utilisant l'hydrolysat hémicellulosique de cosse de café comme substrat
Translated title (Spanish)
Producción potencial de ácido cítrico por hongos utilizando hidrolizado hemicelulósico de cáscara de café como sustrato

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4394892300
DOI
10.24857/rgsa.v18n8-023

Is supplement to
https://openalex.org/W3016373125 (Other)
https://openalex.org/W2336066885 (Other)
https://openalex.org/W2289640614 (Other)
https://openalex.org/W2188752971 (Other)
https://openalex.org/W2185941203 (Other)
https://openalex.org/W2088706103 (Other)
https://openalex.org/W2086058340 (Other)
https://openalex.org/W2024090502 (Other)
https://openalex.org/W1980523124 (Other)
https://openalex.org/W1596088648 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1507610912
  • https://openalex.org/W2025400082
  • https://openalex.org/W2054585228
  • https://openalex.org/W2083787136
  • https://openalex.org/W2166076851
  • https://openalex.org/W2243969446
  • https://openalex.org/W2313343776
  • https://openalex.org/W2330944087
  • https://openalex.org/W2578278867
  • https://openalex.org/W2580548088
  • https://openalex.org/W2811282200
  • https://openalex.org/W3023756452
  • https://openalex.org/W4200388484
  • https://openalex.org/W4220841732
  • https://openalex.org/W4307261894
  • https://openalex.org/W4313829497
  • https://openalex.org/W4322576368