Influência do pré tratamento da biomassa na extração por CO2 supercrítico: preservação dos ativos de alto valor agregado e redução de custos de processo

• Processo: 16/08189-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Ciência de Alimentos
• Pesquisador responsável: Rafael Frascino Cassaro
• Beneficiário: Rafael Frascino Cassaro
• Empresa: Bioativos Naturais Ltda. - ME
• Município: São Paulo
• Pesquisadores associados: Giovani Leone Zabot ; Maria Angela de Almeida Meireles Petenate
• Vinculado ao auxílio: 15/08588-2 - Influência do pré tratamento da biomassa na extração por CO2 supercrítico: preservação dos ativos de alto valor agregado e redução de custos de processo, AP.PIPE
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/11713-9 - Influência do pré-tratamento da biomassa na extração por CO2 supercrítico: preservação dos ativos de alto valor agregado e redução de custos de processo, BP.PIPE
• Assunto(s): Ácido láctico Açafrão Curcuma Gengibre Biorrefinarias Biomassa Hidrólise Bioprodutos Extração com fluido supercrítico Conversão de biomassa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ácido láctico | Biorrefinaria holística | Conversão de biomassas residuais | Cúrcuma | gengibre | Hidrólise com água sub- e supercrítica | Extração por CO2 supercritico

Resumo

O açafrão-da-terra (Cúrcuma longa L.) e o gengibre (Zingiberofficinale) possuem bioprodutos que são de grande interesse industrial. Os compostos majoritários encontrados na cúrcuma são os curcuminoides (curcumina e a demetoxicurcumina) e o óleo volátil (sesquiterpenos cetônicos e turtumeronas); e, no gengibre, o óleo volátil (monoterpenos e sesquiterpenos) e os compostos pungentes em maiores quantidades, como gingeróis e shogaois. A Extração por Fluido Supercrítico (EFS), empregando CO2 (EFS-CO2), permite a obtenção destes compostos na forma de extratos brutos, frações bioativas e oleoresinas com total segurança alimentar e nutricional e também funciona como etapa de pré-tratamento das biomassas residuais. Subsequente, estas biomassas residuais ricas em celulose e amido melhoradas pelo pré-tratamento (i.e., já que passaram por extração dos bioprodutos por EFS-CO2 e etanol cossolvente) podem ser hidrolisadas com água subcrítica (AsC) e supercrítica em oligossacarídeos e açúcares com características sensoriais diferenciadas. Pelas informações supracitadas, no presente trabalho, a influência do pré-tratamento nas cinéticas de extração de extratos brutos e fracionados será estudada para se obter bioprodutos com alto grau de pureza e com custos viáveis de produção por EFS-CO2, evitando-se assim etapas adicionais de purificação/fracionamento. Para o aproveitamento integral das biomassas, também visa-se avaliar o potencial de conversão das biomassas residuais desaromatizadas e despigmentadas (ricas em amido e celulose) em ácido láctico via hidrólise catalítica por AsC e água supercrítica em um sistema de fluxo contínuo e semi-contínuo. Também será avaliada a conversão de hidrolisados via rota fermentativa com o Instituto de Pesquisas tecnológicas - IPT (contrato de prestação de serviços). Diversas modelagens matemáticas serão usadas para determinar a viabilidade econômica de cada produto e do processo holístico global (i.e., integração dos processos de EFS-CO2, AsC, água supercrítica e fermentativa). Para vencer os desafios foi a estabelecida parceria com o Lasefi/Unicamp, sob a coordenação da Dra. Maria Ângela de Almeida Meireles e outros pesquisadores doutores (engenheiros) com expertise na área (conversão de biomassas por extração supercrítica e integração de processos envolvendo tecnologias sub- e supercríticas). (AU)