High protein pasta

• Grant number: 23/06977-8
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Innovative Research in Small Business - PIPE
• Start date: July 01, 2023
• End date: March 31, 2024
• Field of knowledge: Biological Sciences - Microbiology - Applied Microbiology
• Principal Investigator: Manuella Souza Silverio
• Grantee: Manuella Souza Silverio
• Company: Silverio & Rigon Produtos Alimentícios Ltda
• CNAE: Fabricação de massas alimentícias
• Associated research grant: 23/02529-0 - HIGH PROTEIN PASTA, AP.PIPE

Abstract

Na Fase 1, os objetivos foram produzir proteína de célula única (PCU) de Saccharomyces cerevisiae ATCC 7754 e Candida utilis Y-900; analisar a viabilidade técnico-econômica destes bioprocessos; estimar custos de produção para larga escala; e produzir protótipos de massas de macarrão com alto teor proteico de PCU destas leveduras. Em suma, o bioprocesso de C. utilis Y-900 apresentou maior potencial de competitividade comercial e os macarrões tiveram a mesma aceitação que aqueles com S. cerevisiae ATCC 7754. O custo de produção com C. utilis Y-900 foi estimado entre R$21-40/kgPCU-1, utilizando dados experimentais de processos ainda não otimizados. Obteve-se que no desenvolvimento do processo produtivo, o processo "downstream" (PDS) de redução de ácidos nucleicos totais (ANT) das PCUs é mais limitante em eficiência do que o bioprocesso de cultivo de células. Logo, neste projeto de Fase 2, no que tange a área de Biotecnologia e Microbiologia Aplicada, área de atuação da Pesquisadora Responsável, são objetivos: o desenvolvimento de PDS com elevada eficiência de redução de ANT e recuperação de proteína, resultando em produto de elevadaqualidade nutricional e com operações viáveis para escala comercial. Para tal, resultados da Fase 1 e métodos da literatura servirão de referencia para o desenvolvimento do PDS, cujas condições serão avaliadas e otimizadas pela metodologia de superfície de resposta. Utilizando tais métodos e resultados anteriores, será responsabilidade da Pesquisadora Responsável o desenvolvimento da etapa "downstream" que processa a biomassa celular em ingrediente proteico para aplicações na indústria alimentos. Este desenvolvimento demandará da Pesquisadora Responsável a análise de eficiência em reduzir ANT da biomassa ao mesmo tempo que as perdas de proteína sejam mínimas; as operações serão submetidas a análises de viabilidade técnico-econômica de modo a determinar quais condições de processo apresentam potencial de melhor viabilidade econômica e competitividade comercial; otimização das condições de processo levando em consideração a eficiência técnica e potencial de viabilidade econômica; e análise iterativa dos efeitos que o processo "downstream" tem sobre o produto final no que concerne suas aplicações em fórmulas alimentícias, ou seja, análise de como determinadas condições de processo afetam características como solubilidade, capacidades de dispersão, emulsão, espessante e espumante da proteína. Esta análise iterativa será realizada junto às responsabilidades da Pesquisadora Principal deste projeto de modo a se obter uma ou mais condições de processo "downstream" que atenda (m) a necessidades que permitam a aplicação da proteína de C. utilis Y-900 em fórmulas alimentícias de massas proteicas e, potencialmente, de outros produtos de interesse da indústria de alimentos. Finalmente, será responsabilidade da Pesquisadora Responsável validar e acessar gargalos de aplicação do processo desenvolvido em outras espécies de microrganismos que apresentam potencial de uso como fonte de proteína para a nutrição humana. Isto permitirá analisar a amplitude de aplicação do processo desenvolvido e dará autonomia à exploração de demais linhagens microbianas. (AU)