A nação mais populosa da África pode extrair mais valor econômico dos cajus usando seus resíduos para produzir ácido cítrico .
Por Agbaje Lateef e Adeoye O. Adekunle (Ph.D.), The Conversation com informações de Phys.
A Nigéria – o sexto maior produtor global de castanha de caju – exporta mais de 80% de sua castanha de caju in natura principalmente para o Vietnã e a Índia, onde é processada em vários produtos de consumo, como manteiga, alimentos e ingredientes cosméticos.
O caju é uma árvore tropical cultivada por seus frutos (castanha de caju) e pseudofrutos (caju). A castanha é a principal razão para o plantio do caju – é muito nutritiva. A parte carnuda da “maçã” produz um suco rico em vitaminas e minerais.
Mas o suco também é rico em anti-nutrientes. Estes são compostos que impedem o corpo de absorver nutrientes. Eles também tornam o suco menos palatável. Por causa disso, os cajus são em sua maioria descartados.
A polpa da maçã, a casca e o líquido da casca são todos desperdiçados ou subutilizados. No entanto, estes são materiais valiosos e podem ser melhorados pela biotecnologia.
Estamos realizando um trabalho sobre o potencial de produção de ácido cítrico a partir do suco de caju. Foi o primeiro esforço global para produzir ácido cítrico a partir do suco de caju. O ácido cítrico é amplamente utilizado para preservar o sangue, medicamentos e alimentos e bebidas processados. Espera-se que seu valor global atinja US$ 4 bilhões em 2027.
Usamos caju de Ogbomoso, sudoeste da Nigéria, uma área que produz algumas das melhores castanhas de caju da Nigéria.
Cajus na Nigéria
A Nigéria atualmente colhe de 200.000 a 240.000 toneladas métricas de castanha de caju in natura a cada ano, com cerca de 85% disso exportado. A Nigéria não é diferente de outros países africanos que exportam a maior parte de sua produção como castanha de caju in natura.
A África, com uma produção de 2.334.405 toneladas, é o maior produtor e exportador mundial de castanha de caju in natura, respondendo por mais de 50% da produção. Entre 2000 e 2018, o comércio mundial de castanha de caju em bruto mais do que duplicou para 2,1 milhões de toneladas, e os produtores africanos – liderados pela Costa do Marfim – representaram quase dois terços do crescimento. Em 2020, o comércio de castanha de caju foi de US$ 6,87 bilhões.
A produção de caju contribui anualmente com cerca de N24 bilhões (cerca de US$ 58 milhões) para a economia nigeriana. Emprega mais de 600.000 pessoas.
O setor poderia fazer mais. Nosso trabalho mostra que o ácido cítrico pode ser produzido a partir do suco de caju, que é abundante na Nigéria. A produção doméstica economizaria à Nigéria US$ 31 milhões por ano em divisas, com base nas importações de ácido cítrico para 2020.
A Nigéria pode produzir ácido cítrico a partir do suco de caju usando biotecnologia — a ciência de usar processos biológicos para produzir materiais e serviços valiosos. Por exemplo, o homem faz uso de algumas bactérias para converter leite em iogurte. A levedura é usada na produção de pão por meio da biotecnologia. Os produtos biotecnológicos foram avaliados em US$ 752,88 bilhões em 2020, com crescimento projetado de 15,83% para 2021-2028.
Os resíduos de caju também podem ser transformados em riqueza com a criação de novos produtos. Por exemplo, o líquido da casca da castanha de caju produz produtos químicos que podem ser usados na fabricação de tintas, vernizes, agroquímicos e medicamentos. A casca e a celulose são usadas por meio da biotecnologia para produzir ração animal e bioetanol. A biotecnologia também pode transformar o suco em bebida e etanol.
Ácido cítrico de caju
Em nossos esforços para agregar valor ao caju, focamos no suco de caju subutilizado e buscamos testar a possibilidade de produzir ácido cítrico a partir do suco.
A demanda por ácido cítrico está crescendo devido à sua utilidade nas indústrias alimentícia, farmacêutica e cosmética. Novas fontes de nutrientes são necessárias para cultivar microrganismos que produzem ácido cítrico.
Os nutrientes do suco e da polpa de caju auxiliam no crescimento de microrganismos.
Usamos suco de caju para cultivar mofo preto para produzir ácido cítrico pela primeira vez globalmente. O mofo preto é um fungo amplamente distribuído no ambiente. Produz esporos pretos quando cresce. É cientificamente conhecido como Aspergillus niger.
O molde cresce em materiais simples e baratos. É usado para produzir ácido cítrico desde 1919. É usado para produzir diferentes produtos, incluindo enzimas, proteínas e rações para animais. É celebrado como um microrganismo que fez grandes contribuições para a biotecnologia por 100 anos.
O melhor mofo preto de origem local consumiu o suco para produzir ácido cítrico em grandes quantidades. Produziu 92,8g de ácido cítrico por litro de suco após 10 dias de crescimento. O rendimento é considerado muito alto em comparação com os relatados anteriormente .
Usamos o ácido cítrico para coagular o leite de soja para fazer queijo. O ácido cítrico é usado como coagulante na produção de queijo. Pedimos a um painel para testar a qualidade do queijo. Eles descobriram que o queijo de soja tem características melhores do que os produzidos localmente com licor fermentado de milho. Estes incluem melhor cor, textura, sabor e firmeza.
Em seguida, usamos técnicas científicas para aumentar a produção de ácido cítrico. Manipulamos as condições de crescimento do molde e aplicamos nanomateriais em sua nutrição nesse sentido. Foi o primeiro relatório global a aumentar a produção de ácido cítrico aplicando a nanotecnologia.
Em vários momentos, usamos quatro técnicas para melhorar a capacidade do molde. Estes incluem a obtenção de molde de alto rendimento por exposição à radiação. Em seguida, adicionamos açúcar ao suco para estudar seu efeito no rendimento de ácido cítrico. Avaliamos a adição de nanopartículas de óxido de zinco na produção de ácido cítrico. Finalmente, determinamos as melhores condições de crescimento para apoiar a produção de ácido cítrico pelo nosso molde.
Esses esforços aumentaram a produção de ácido cítrico pelo mofo no suco de caju em cerca de 2,38 a 11,98 vezes a produção original. Por exemplo, a adição de nanopartículas de óxido de zinco deu rendimento de 34,62% de ácido cítrico por dia. As melhores condições de crescimento resultaram em 92,61% de ácido cítrico por dia. Esses resultados mostraram que podemos melhorar a produtividade do molde para aumentar a produção comercial de ácido cítrico.
Seguindo em frente
A produção em larga escala de ácido cítrico usando suco de caju pode trazer vários benefícios. Poderia:
- agregar valor à lavoura de caju e aumentar a renda do plantio da safra
- reduzir o incômodo ambiental do descarte de caju
- aumentar o potencial da Nigéria para produzir ácido cítrico localmente
- impulsionar a economia e economizar reservas cambiais.
