Fermentation of corncob hydrolyzate for xylitol production

Abstract

A yeast that produces a high concentration of xylitol was isolated and identified as Candida guilliermondii-IB. We studied the effect of concentration of NH4(SO4)2 (0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0 and 5.0 g/l); pH (3.0; 4.0; 5.0; 5.5 and 6.0); temperature (20; 25; 30; 40 and 45 oC) and agitation speed ( 100; 200; 250 and 300 rpm) on yeast growth and xylitol production. A production medium with corncob hydrolysate supplemented with 3.0 g/l NH4(SO4)2 and without the addition of yeast extract, was formulated. In this medium C. guilliermondii-IB reaches a xylose to xylitol conversion of 49 % of the theoretical maximum, a volumetric productivity of 0.23 g/lh and yields of Yp/s 0.5 g/g and Yp/x 1.5 g/g. Xylitol production optimal conditions were pH 5; temperature 30o C and an agitation speed of 250 rpm, in a rotary shaker. Corncob was the selected substrate raw matter for xylitol production because it is a low cost industrial residue and its hydrolysates contains a high concentration of xylose.

RESUMEN Una levadura que produce alta concentración de xilitol fue aislada de jarabe de glucosa e identificada como Candida guilliermondii-IB. Se estudio el efecto de la concentración de NH4(SO4)2 (0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0 y 5.0 g/l); pH (3.0; 4.0; 5.0; 5.5 y 6.0); temperatura (20; 25; 30; 40 y 45 oC) y velocidad de agitación ( 100; 200; 250 y 300 rpm) sobre el crecimiento de la levadura y la producción de xilitol. Se formuló el medio de producción usando hidrolizado de marlo de maíz suplementado con 3.0 g/l NH4(SO4)2 y sin extracto de levadura. En este medio, con C. guilliermondii-IB se obtuvo una conversión de xilosa a xilitol del 49 % respecto al máximo teórico, una productividad volumétrica de 0.23 g/lh y rendimientos: Yp/s 0.5 g/g y Yp/x 1.5 g/g. Las condiciones óptimas de producción de xilitol fueron: pH 5.0; temperatura 30o C y una velocidad de agitación de 250 rpm en un agitador rotatorio. El Marlo de maíz fue usado como sustrato para la producción de xilitol debido a que es un residuo industrial de bajo costo y su hidrolizado contiene alta concentración de xilosa.