Production of natural aroma by yeast in wastewater of cassava starch industry

ABSTRACT 2-Phenylethanol (PE) is an aromatic alcohol with a characteristic odor of roses, widely used in food industry to modify certain aroma compositions in formulations with fruit, jam, pudding, and chewing gums, and also in cosmetic and fragrance industry. This compound occurs naturally in low concentrations in some essential oils from flowers and plants. An alternative to plants extraction are biotechnological processes. This study evaluated 2-phenylethanol’s production in cultivation of Saccharomyces cerevisiae in cassava wastewater originated from starch industry. The substrate was supplemented with glucose and L-phenylalanine in order to obtain higher 2-phenylethanol concentrations and better efficiency in glucose/2-phenylethanol conversion. It was performed using Rotatable Center Composite Design and response surface analysis. Cultures were performed under aerobic conditions in a batch system in Erlenmeyer flasks containing 50 mL of medium in shaker at 150 rpm and 24 ± 1 ºC. The highest PE values were obtained with supplementation of 20.0 g.L-1 of glucose and 5.5 g.L-1 of L-phenylalanine, which has been experimentally validated, obtaining a PE production of 1.33 g.L-1 and PE/glucose yield factor of 0.070 g.g-1, equivalent to 74.3 and 89.7% of desirability values according to the validated model. RESUMO O 2-feniletanol (FE) é um álcool aromático com odor característico de rosas, amplamente utilizado na indústria alimentícia para modificar composições de aroma em formulações com frutas, geleias, pudins, gomas de mascar e também na indústria de cosméticos e perfumes. Este composto é encontrado naturalmente, em baixas concentrações, em óleos essenciais de algumas flores e plantas. Uma alternativa à extração de vegetais são os processos biotecnológicos. Neste trabalho, foi avaliada a produção de 2-feniletanol no cultivo de Saccharomyces cerevisiae em água residuária de indústria de fécula de mandioca. O substrato foi suplementado com glicose e L-fenilalanina, a fim de obter as condições de maior geração de 2- -feniletanol e maior eficiência de conversão glicose/2-feniletanol. Foi realizada otimização através de planejamento composto central rotacional e de análise de superfície de resposta. Os cultivos foram mantidos em condições aeróbias, em processo em batelada, em frascos Erlenmeyer com capacidade para 250 mL, contendo 50 mL de meio, em agitador regulado a 150 rpm e 24±1ºC. Os maiores valores de FE foram alcançados com a suplementação de 20,0 g.L-1d