Biorrefinaria de cana de açúcar: bioconversão de bagaço em ácido lático

• Processo: 11/02677-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2011
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2013
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Telma Teixeira Franco
• Beneficiário: Telma Teixeira Franco
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Biotecnologia Bagaço de cana-de-açúcar Refinarias Fermentação lática Ácido láctico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ácido lático | Bagaço de cana de açúcar | biorrefinaria | fermentação lática | Bioprocessos-Fermentação

Resumo

A fermentação de resíduos agroindustriais pode ser alternativa vantajosa devido à utilização de carboidratos renováveis e obtenção de ácidos opticamente puros dependendo da cepa microbiana selecionada. No Brasil, ácido láctico é produzido industrialmente pela Purac Sínteses (Rio de Janeiro) com uso da sacarose em processo fermentativo patenteado, sendo o ácido láctico recuperado por trocadores aniônicos. A principal limitação a produção industrial do polímero de ácido lático, ácido poli-latico ou PLA, é o custo do substrato. Processos industriais que utilizam fontes de amido para fermentação contínua de ácido lático utilizando cereais moídos foram descritos, entretanto substratos que competem com alimentos humanos ou animais são altamente indesejáveis podendo contribuir para a escassez de alimentos. A produção biotecnológica de ácido láctico à partir de bagaço de cana de açúcar pode ser viável bem como ser modelo para obtenção de outros blocos construtores úteis, visto este resíduo lignocelulósico já encontra-se na usina de açúcar e em geral, servir como combustível para geração de energia elétrica. Um destino mais vantajoso economicamente pode levar a transformação do bagaço e da palha de cana de açúcar a produtos químicos, aos biocombustíveis de segunda geração e à uma nova plataforma de biorrefinaria da cana de açúcar. A utilização de reatores industriais, cepas adequadas e processos de engenharia empregando fontes renováveis podem direcionar a substituição parcial da plataforma petroquímica pela plataforma apoiada em recursos sustentáveis. O uso de outros resíduos da agroindústria, principal setor produtivo do Brasil, pode contribuir para reduzir o custo de produção, portanto as características regionais deverão reger os sistemas, em função dos subprodutos excedentes específicos. O ácido lático é um produto com ampla aplicabilidade, sendo matéria-prima para vários processos desde alimentos até como precursor de polímeros. Dificuldades das etapas de separação e purificação do ácido lático contribuem para a elevação do custo do mesmo, devido ao número de etapas operacionais e à geração de sal residual precipitado (gesso), entretanto os aspectos de dowsntream processing não serão enfocados neste projeto de pesquisa. No laboratório de engenharia bioquímica, biorrefinaria e produtos de origem renovável (LEBBPOR) da FEQ/Unicamp, um trabalho de mestrado e um de doutorado foram recentemente iniciados com o objetivo de desenvolver a obtenção microbiana de ácido lático a partir de bagaço de cana de açúcar. A inovação deste presente projeto de pesquisa consiste no desenvolvimento e estudo de processo de fermentação em meios de cultura derivados de bagaço de cana de açúcar: 1) hidrolisado de hemicelulose por tratamento hidrotérmico, 2) caldo de lavagem de bagaço de cana de açúcar explodido à vapor e 3) hidrolisado de bagaço integral de cana de açúcar. Os resultados serão comparados quanto a bioconversão, rendimento, facilidade de operação e custo do substrato. (AU)