Sustainable citrus waste biorefining as a source of value added bioproducts

• Processo: 17/50303-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2020
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Acordo de Cooperação: University of Manchester
• Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
• Pesquisador responsável: Valéria de Carvalho Santos Ebinuma
• Beneficiário: Valéria de Carvalho Santos Ebinuma
• Pesquisador Responsável no exterior: James Winterburn
• Instituição Parceira no exterior: University of Manchester, Inglaterra
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCFAR). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Assunto(s): Biorrefinarias Resíduos agroindustriais Aproveitamento de subprodutos Fermentação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Engenharia Quimica

Resumo

O principal desafio que limita o maior emprego de produtos de origem biotecnológica produzidos por fermentação microbiana, como alternativa aqueles derivados do petróleo, é o custo de sua produção. Grande parte dos custos diretos relacionados com este bioprocesso é o valor dos substratos empregados. Assim, este projeto visa criar uma alternativa para o desenvolvimento de biorefinarias projetadas para retirar açúcar (fonte de carbono) e nutrientes de resíduos e sub-produtos, os quais serão usados como substratos para gerar biomoléculas de alto valor agregado. Um dos resíduos agroindustriais de uso ineficiente são os provenientes da indústria cítrica, predominantemente, os resíduos do processo de produção de suco de laranja. Neste processo, aproximadamente, 50% da massa de laranja processada é descartada como resíduo, ou incinerada para geração de energia. O resíduo deste processo é rico em açúcar. As cascas de laranja, por exemplo, podem ser usadas como substrato de baixo custo para obtenção de biomoléculas. O principal objetivo desta proposta conjunta é desenvolver uma biorefinaria para reuso de resíduos da indústria cítrica a partir da projeção de um processo para obter um meio de fermentação rico em açúcar para a produção de biocolorantes usando Talaromyces amestolkiae e biopolímeros empregando Cupriavidus necator H16. Paralelamente ao desenvolvimento do bioprocesso, os impactos ambientais e econômicos de uma biorefinaria serão avaliados ao longo do "ciclo de vida" do processo. Esta proposta pretende apoiar o projeto Jovem Pesquisador FAPESP n° 2014/01580-3, intitulado "Processo biotecnológico visando o desenvolvimento de novos colorantes naturais microbianos para aplicação industrial", o qual é coordenado pela Dra. Valéria de Carvalho Santos Ebinuma. Ademais, esta colaboração irá apoiar a formação de uma rede mais abrangente de investigação de alta excelência em biorefinaria reunindo o conhecimento do Brasil (onde o processo de produção de bioetanol a partir de cana de açúcar é bem estabelecido) e da Inglaterra, promovendo a valorização de resíduos agroindustriais, incluindo subprodutos da indústria cítrica, através de sua transformação em produtos de valor agregado. Além disso, a formação desta colaboração permitirá a troca de conhecimentos e fornecerá as bases para outros futuros projetos em colaboração. (AU)

Publicações científicas

(7)

(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)

DE OLIVEIRA, FERNANDA; FERREIRA, LAURA CARMONA; BAPTISTA NETO, ALVARO; SIMAS TEIXEIRA, MARIA FRANCISCA; SANTOS EBINUMA, VALERIA DE CARVALHO. Biosynthesis of natural colorant by Talaromyces amestolkiae: Mycelium accumulation and colorant formation in incubator shaker and in bioreactor. Biochemical Engineering Journal, v. 161, SEP 15 2020. (17/50303-0, 14/01580-3, 19/18076-0)

MUSSAGY, CASSAMO USSEMANE; CARIZIA GUIMARAES, ANA ALICE; FERREIRA ROCHA, LARA VICENTE; WINTERBURN, JAMES; SANTOS-EBINUMA, VALERIA DE CARVALHO; BRANDAO PEREIRA, JORGE FERNANDO. Improvement of carotenoids production from Rhodotorula glutinis CCT-2186. Biochemical Engineering Journal, v. 165, JAN 15 2021. (17/50303-0, 14/16424-7, 14/01580-3, 14/19793-3, 19/09618-3)

MUSSAGY, CASSAMO USSEMANE; WINTERBURN, JAMES; SANTOS-EBINUMA, VALERIA CARVALHO; BRANDAO PEREIRA, JORGE FERNANDO. Production and extraction of carotenoids produced by microorganisms. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 103, n. 3, p. 1095-1114, FEB 2019. (17/50303-0, 14/16424-7, 14/01580-3, 14/19793-3)

MUSSAGY, CASSAMO U.; PEREIRA, JORGE F. B.; DUFOSSE, LAURENT; RAGHAVAN, VIJAYA; SANTOS-EBINUMA, VALERIA C.; PESSOA JR, ADALBERTO. Advances and trends in biotechnological production of natural astaxanthin by Phaffia rhodozyma yeast. CRITICAL REVIEWS IN FOOD SCIENCE AND NUTRITION, AUG 2021. (17/50303-0, 15/50058-0, 14/19793-3, 14/16424-7, 18/06908-8, 20/08655-0)

MUSSAGY, CASSAMO U.; SANTOS-EBINUMA, VALERIA C.; GONZALEZ-MIQUEL, MARIA; COUTINHO, JOAO A. P.; PEREIRA, JORGE F. B.. Protic Ionic Liquids as Cell-Disrupting Agents for the Recovery of Intracellular Carotenoids from Yeast Rhodotorula glutinis CCT-2186. ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, v. 7, n. 19, p. 16765-16776, OCT 7 2019. (14/16424-7, 14/01580-3, 14/19793-3, 17/50303-0)

MUSSAGY, CASSAMO U.; SANTOS-EBINUMA, VALERIA C.; KURNIA, KIKI A.; DIAS, V, ANA C. R.; CARVALHO, PEDRO; COUTINHO, JOAO A. P.; PEREIRA, JORGE F. B.. Integrative platform for the selective recovery of intracellular carotenoids and lipids from Rhodotorula glutinis CCT-2186 yeast using mixtures of bio-based solvents. GREEN CHEMISTRY, v. 22, n. 23, p. 8478-8494, DEC 7 2020. (14/16424-7, 15/50058-0, 14/19793-3, 17/50303-0)

VIEIRA, SUELLEN ROCHA; ALVES DA SILVA, JANIA BETANIA; DRUZIAN, JANICE IZABEL; ASSIS, DENILSON DE JESUS; MUSSAGE, CASSAMO USSEMANE; BRANDAO PEREIRA, JORGE FERNANDO; SANTOS-EBINUMA, VALERIA CARVALHO; FRANCA LEMOS, PAULO VITOR; CORREIA, PAULO ROMANO; FERREIRA, EDERLAN DE SOUZA; et al. Cellulose Nanoparticles Prepared by Ionic Liquid-Assisted Method Improve the Properties of Bionanocomposite Films. JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT, v. N/A, p. 12-pg., 2022-03-20. (17/50303-0, 15/50058-0)