Isolation, Identification, and Screening of Citric Acid-Producing Fungi from Fermented Orange, Pawpaw, and Banana Peels

AJIBOYE, A.E., YUSUF, N.A. and ADESOKAN, T.E.*

Department of Microbiology, Faculty of Pure and Applied Sciences, Kwara State University, Malete, Nigeria.

*Corresponding author: adesokantiti@gmail.com  

ABSTRACT 

The high demand for citric acid in diverse industries is increasing annually. Fruit peels which serve as wastes can be utilized as valuable substrates for cultivating fungi that can be used to produce citric acid through fermentation. The present study was conducted to isolate, identify, and screen citric acid-producing fungi from selected fruit peels. Orange, pawpaw, and banana peels were obtained from Ipata market, Ilorin, Kwara State, Nigeria. They were rinsed, dried, and pulverized. Submerged fermentation of the peels was carried out for 14 days to isolate naturally occurring fungi. The peels were fermented singly and combined as pawpaw and orange, pawpaw and banana and banana and orange. Isolation was performed using the pour plate method, identification was made using macroscopic and microscopic characteristics of the isolates, while screening for citric acid was done using Czapek-dox agar and bromocresol green as indicator. The highest fungal count was obtained from fermented pawpaw peels (49.0 ± 2.83 x 10³ cfu/g), while banana peels had 43.00 ± 0.71 x 10³ cfu/g and orange peels 40.50 ± 0.71 x 10³ cfu/g. Fermented banana and orange peels had the highest fungal count of 38.00 ± 1.41 x 10³ cfu/g, while fermented pawpaw and orange peels had a fungal count of 28.00 ± 1.41 x 10³ cfu/g. A total of five fungi were isolated and identified as Aspergillus niger, Fusarium sp, Aspergillus flavus, Mucor sp, and Penicillium sp. Four of the fungal isolates screened positively with yellow halos surrounding the colonies except for Fusarium sp. which screened negatively. Aspergillus niger had the highest zone of yellow coloration with a diameter of 41.00 mm, followed by Penicillium sp. (33.00 mm), Mucor sp (29.00 mm), and A. flavus (0 mm). It can be concluded that orange, pawpaw, and banana peels are potential substrates for cultivating citric acid-producing fungi and A. niger screened best for citric acid production.

Keywords: Citric acid, Fruit peels, Submerged Fermentation, Fungal Isolates.

RESUME

La forte demande d’acide citrique dans diverses industries augmente chaque année. Les écorces de fruits qui servent de déchets peuvent être utilisées comme substrats précieux pour la culture de champignons pouvant être utilisés pour produire de l’acide citrique par fermentation. La présente étude a été menée pour isoler, identifier et sélectionner les champignons producteurs d’acide citrique à partir d’écorces de fruits sélectionnés. Des écorces d’orange, de papaye et de banane ont été obtenues sur le marché d’Ipata, Ilorin, État de Kwara, Nigeria. Elles ont été rincées, séchées et pulvérisées. La fermentation immergée des écorces a été réalisée pendant 14 jours pour isoler les champignons naturels. Les écorces ont été fermentées seules ou combinées sous forme de papaye et d’orange, de papaye et de banane et de banane et d’orange. L’isolement a été réalisé à l’aide de la méthode de la plaque coulée, l’identification a été effectuée à l’aide des caractéristiques macroscopiques et microscopiques des isolats, tandis que la recherche de l’acide citrique a été effectuée à l’aide de la gélose Czapek-dox et du vert de bromocrésol comme indicateur. Le nombre de champignons le plus élevé a été obtenu à partir des écorces de papayes fermentées (49,0 ± 2,83 x 10³ ufc/g), tandis que les écorces de banane en présentaient 43,00 ± 0,71 x 10³ ufc/g et les écorces d’orange 40,50 ± 0,71 x 10³ ufc/g. Les écorces de banane et d’orange fermentées avaient le nombre fongique le plus élevé de 38,00 ± 1,41 x 10³ ufc/g, tandis que les écorces de papaye et d’orange fermentées avaient un nombre fongique de 28,00 ± 1,41 x 10³ ufc/g. Au total, cinq champignons ont été isolés et identifiés comme étant Aspergillus niger, Fusarium sp, Aspergillus flavus, Mucor sp et Penicillium sp. Quatre des isolats fongiques ont été dépistés positivement avec des halos jaunes entourant les colonies, à l’exception de Fusarium sp. qui a été dépisté négativement. Aspergillus niger avait la zone de coloration jaune la plus élevée avec un diamètre de 41,00 mm, suivi de Penicillium sp. (33,00 mm), Mucor sp (29,00 mm) et A. flavus (0 mm). On peut conclure que les écorces d’orange, de papaye et de banane sont des substrats potentiels pour la culture de champignons producteurs d’acide citrique et que A. niger est le mieux sélectionné pour la production d’acide citrique.

Mots clés : Acide citrique, écorces de fruits, fermentation immergée, isolats fongiques.

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