Orientador : Valdemiro C. Sgarlieri

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia de Alimentos

Resumo: O xilitol e um penta-alcool derivado do xilano, é um adoçante calórico destinado a substituir o açúcar refinado na dieta normal. Porém, enquanto seu preço não se tornar competitivo, será restrito a tratamento de distúrbios metabólicos como o diabete, pelo fato de seu consumo não depender da...

Resumo: O xilitol e um penta-alcool derivado do xilano, é um adoçante calórico destinado a substituir o açúcar refinado na dieta normal. Porém, enquanto seu preço não se tornar competitivo, será restrito a tratamento de distúrbios metabólicos como o diabete, pelo fato de seu consumo não depender da presença de insulina. Entre os diversos processos experimentados para sua obtenção, encontrou-se que o mais aprovado atualmente e o químico a partir de resíduos como o bagaço de cana, pelo tratamento com acido sulfúrico a 1,9%, na tempera¬tura de 121ºC; em que se obtém a hidrólise a xilose de 95,4 do xilano no tempo de 50 min. e relação sólido/líquido de 36:100. Opcionalmente pode-se utilizar temperatura de 100ºC., perdendo-se parte do rendimento e com uma rela¬ção sólido-liquido desvantajosa, 6:100. A xilose resultante e então reduzida cataliticamente com níquel metálico, em autoclave a 1700 p.s.i. na tempera¬tura de 150ºC por 5 horas, conseguindo-se a conversão a xilitol de 85% da xilose processada e produzindo-se considerável quantidade de sub-produtos. Num estudo que objetivou a produção de 15.000 t/ano de xilitol, verificou-se que seu preço de venda seria de Cr$ 1.300,00/t gerando-se paralelamente 4.000 t de furfural, 18.000 t de dextrose, 5.000 t de levedura industrial e 25.000 t de lignina. Eneontrou-se que além do processo químico existem dois métodos microbiolóticos bastante diversos entre si. Um que tem como ponto de partida o xilano, pela sua hidrólise a xilose, por ação da enzima xílanase elaborada por diversos microrganismos, em que se sobressaem Chaetomium trilaterale, Tri choderma viride, Aypergillus oryzae, Aspergillus batatae e especialmente, Streptomyces xylophagus, que se mostrou apto a hidrolisar comoletamente o xilano, com produção de 7,32 mg. de xilose, em tempo de 15 min. e em condições de pH muito vantajosa, de 7 a 8,6. A conversão da xilose em xilitol e reali¬zada também enzimaticamente pela atividade de vários microrganismos, dos quais se ressaltam Pichia miso, Mirothecium verrucaria, Penicillim chrisogenum e Candida utilis. O segundo método microbiológico utiliza como matéria prima como a glicose, proveniente da celulose ou do amido hidrolisado, melaço de cana, etc. Primeiramente, por ação de Debaryomyces hansenii a glicose e convertida em D-arahitol. Este poli-álcool é então oxidado por Acetobacter suboxidans produzindo-se a D-xilulose, que e reduzida por Candida guilliermondii var. soya, resultando o xilitol como produto final.

Abstract: Xylitol is a polyol derived from xylan; it is a caloric sweeting agent which may substitute sucrose in common diet. Hovever as long as its price is not competitive, its use will he restricted to the treatment of metabolic disorders, such as diabetes mellitus, as its utilization does not...

Abstract: Xylitol is a polyol derived from xylan; it is a caloric sweeting agent which may substitute sucrose in common diet. Hovever as long as its price is not competitive, its use will he restricted to the treatment of metabolic disorders, such as diabetes mellitus, as its utilization does not seen to depend on insulin. Several methods have been tried for the obtention of xylitol. The most widespread nowadays is a chemical one. By treating crushed sugar cane with 1,9% sulfuric acid at 121ºC, 95,4% of xylose is produced by hydrolvsis of xylan within 50 minutes, the solid/liquid ratio being 36:100. When a temperature of 100ºC is used, the efficiency decreases and solid/liquid ratio is disadvantageous - 6:100. By catalytic reduction of xylose in the presence of metallic nickel in autoclave at a temperature of 150ºC for 5 hours, 85% of this compound is converted to xylitol and a variety of by-products are produced. In a study aiming the production of 15,00 t of xylitol in one year, it was estimated that the price of one ton would be Cr$ 1,300.00; at the same time, 4,000 t of furfural, 1,800 t of dextrose, 5,00 t of industrial yeast and 25,00 t of lignin were produced. Furthermore two microbiological methods for obtention of xylitol have gained acceptance: one uses xylan as starting material, upon its enzimatic hydrolvsis xylose is formed. The enzyime is xylanase produced by several microorganisms, such as sobressaem Chaetomium trilaterale, Tri choderma viride, Aypergillus oryzae, Aspergillus batatae and chiefly Streptomyces xylophagus, capable of hydrolysing all xylan with the production of 7,32 mg of xylose within 15 minutes at a pH ranging from 7 to 8,6. Conversion of xylose to xylitol is also due to enzymatic activity of a number of microorganisms, such Pichia miso, Mirothecium verrucaria, Penicillim chrisogenum and Candida utilis The second microbiological method uses glucose as starting material, which may be obtained by hydrolysis of cellulose, starch, etc. First, through the action of Debaryomyeps hansenii, glucose is converted to D-arabitol. This polyol is then oxidized by Acetobacter suboxidans, producing D-xylulose which on reduction by Candida guilliermondii var. soya, forms xylitol as end-product.