Fracionamento de compostos de alto valor agregado a partir de microalga no contexto de biorrefinaria sustentável e com aproveitamento integral

• Processo: 16/00983-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
• Pesquisador responsável: Luiz Fernando Mendes
• Beneficiário: Luiz Fernando Mendes
• Empresa: Bioativos Naturais Ltda. - ME
• Município: São Paulo
• Pesquisadores associados: Giovani Leone Zabot ; Gislaine Chrystina Nogueira de Faria ; Maria Angela de Almeida Meireles Petenate ; Rafael Frascino Cassaro
• Auxílio(s) vinculado(s): 17/20568-2 - Desenvolvimento industrial e comercial das tecnologias de fluidos pressurizados sub & supercríticos aplicadas à produção de produtos químicos renováveis, AP.PIPE
• Bolsa(s) vinculada(s): 16/21366-1 - Preparação de meio de cultivo, biomassa e quantificação dos constituintes nos extratos e frações bioativas, BP.TT; 16/17794-8 - Fracionamento de compostos de alto valor agregado a partir de microalga no contexto de biorrefinaria sustentável e com aproveitamento integral, BP.PIPE
• Assunto(s): Segurança alimentar Biomassa Microalgas Dunaliella Carotenoides Ácidos graxos Biorrefinarias Extração com fluido supercrítico Fotobiorreatores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ácidos graxos | Carotenóides | CO2 Supercrítico | Dunaliella | Fotobiorreator | segurança alimentar | Extração por CO2 supercritico

Resumo

Atualmente há uma crescente demanda mundial por intermediários químicos renováveis. No Brasil, o governo federal lançou o Plano de Desenvolvimento e Inovação da Indústria Química (PADIQ, recursos estimados em R$ 2,2 bilhões), uma iniciativa conjunta do BNDES e da Finep que visa o fomento a projetos que contemplem o desenvolvimento tecnológico e o investimento na fabricação de intermediários químicos, com destaque para os verdes. Os produtos extraídos a partir de matérias-primas renováveis são biologicamente mais efetivos e seguros na alimentação humana e animal que os sintetizados a partir do petróleo. Nos países que detém know-how de tecnologias sustentáveis, protocolos de aproveitamento integral de biomassas (rejeito zero e mitigação de CO2) estão desenvolvidos ou em desenvolvimento para obter os intermediários químicos de interesse comercial. Para alcançar estes objetivos, a plataforma tecnológica de Extração por Fluido Supercrítico - EFS, utilizando dióxido de carbono (EFS-CO2) permite contornar todos os problemas encontrados em técnicas comerciais e rudimentares (e.g. uso de solventes orgânicos), como etapas de purificação dos extratos, tempos de processamento, gasto energético, reagentes, deposição de rejeitos no meio ambiente, extratos de baixo valor comercial (baixa qualidade dos produtos e segurança alimentar) e outros. Ainda que essas vantagens sejam conhecidas, a utilização mundial em escala industrial da EFS-CO2 está aquém da capacidade tecnológica, especialmente por não estar aplicada no contexto das biorrefinarias, i.e., processamento integral da biomassa para obtenção de produtos e co-produtos com alto e médio valores agregados, mais subprodutos (biomassa residual) que podem ter agregação de valor por rotas biossintéticas. Fora desse escopo, a tecnologia tem elevado custo de implantação e operação. A empresa Bioativos Naturais constantemente tem vencido desafios e tornou viável o biorrefinamento por EFS-CO2 de treze biomassas, e.g., protocolos de biorrefinamento para resíduos da agroindústria (uva) e cravo da Índia. O próximo alvo da empresa é o biorrefinamento de biomassa da microalga Dunaliella salina, objetivo principal do presente projeto. Além de possuir a experiência para conduzir as pesquisas nesse âmbito, a empresa possui o know-how de produção de biomassa desta microalga em fotobiorreator, alcançado durante pesquisa financiada pelo PIPE-FAPESP fase 1. Especificamente, objetiva-se definir os protocolos de fracionamento de (1) extrato rico em carotenoides, i.e., alto valor agregado; (2) extrato rico em ácidos graxos, i.e., co-produtos de médio valor agregado; e (3) screening de produtos na biomassa residual. Essa proposta permitirá gerar dados suficientes para confirmação da tecnologia e reduzir os riscos de implantação da planta de demonstração, além de identificar novos gargalos. (AU)