Desenvolvimento de um biorreator de leito empacotado pseudo-contínuo para fermentação em estado sólido

• Processo: 18/00996-2
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de maio de 2018 - 30 de abril de 2020
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Fernanda Perpétua Casciatori
• Beneficiário: Fernanda Perpétua Casciatori
• Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Pesq. associados: Cristiane Sanchez Farinas
• Assunto(s): Reatores biológicos Sistemas particulados Modelagem e simulação Fermentação em estado sólido

Resumo

Desenvolver matrizes energéticas renováveis tornou-se estratégico num atual cenário em que a sustentabilidade ambiental passou a ser uma grande preocupação mundial. Neste contexto, no Brasil, a biorrefinaria emerge como indústria centrada na produção de biocombustíveis, bioetanol e biodiesel, em paralelo à produção de biomoléculas de alto valor agregado. Com ênfase na síntese dos biocombustíveis por via bioquímica, a produção de enzimas úteis às rotas de obtenção de bioetanol e biodiesel na própria planta (in-house) pode garantir autossuficiência da unidade. Para tanto, a fermentação em estado sólido (FES) se mostra como alternativa viável de obtenção dessas enzimas e de outras moléculas de interesse das biorrefinarias como insumos ou produtos finais, empregando como matérias-primas sub ou co-produtos da própria biorrefinaria. Diante do exposto, propõe-se este projeto de pesquisa regular focado na construção e operacionalização de um biorreator de leito empacotado para a produção pseudo-contínua de enzimas e de outras biomoléculas por FES. Serão contemplados ensaios experimentais e modelagem e simulação num biorreator de leito empacotado modular aqui denominado pseudo-contínuo, que será operado como reator de escoamento pistonado (plug flow reactor). Neste reator, será feita movimentação ascendente dos módulos (clusters) que comporão o corpo do leito empacotado. Após um período inicial transiente, uma vez alcançada a altura desejada do biorreator, se atingirá operação em estado estacionário. A instrumentação do equipamento visando a monitoramento e controle do processo também está prevista. Ao final do projeto, espera-se ter um biorreator de FES viável e passível de patenteamento e aplicação industrial, uma vez que é inédito em âmbito experimental. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DA CUNHA, LUCAS PORTILHO; CASCIATORI, FERNANDA PERPETUA; LOPES, ISABELLA DE CENCO; THOMEO, JOAO CLAUDIO. Production of conidia of the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae ICB 425 in a tray bioreactor. Bioprocess and Biosystems Engineering, v. 42, n. 11, p. 1757-1768, NOV 2019. Citações Web of Science: 0.

CASCIATORI, FERNANDA PERPETUA; THOMEO, JOAO CLAUDIO. Heat transfer in packed-beds of agricultural waste with low rates of air flow applicable to solid-state fermentation. Chemical Engineering Science, v. 188, p. 97-111, OCT 12 2018. Citações Web of Science: 2.