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Desenvolvimento e ampliação de escala de biorreatores de leito empacotado para produção de celulases por fermentação em estado sólido

Processo: 14/25183-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2015
Vigência (Término): 31 de agosto de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:João Cláudio Thoméo
Beneficiário:Fernanda Perpétua Casciatori
Instituição-sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:10/12624-0 - Aplicação de métodos físico-químicos e enzimáticos na sacarificação do bagaço de cana: estudos de microrganismos, processos fermentativos relacionados e métodos de hidrólise, AP.TEM
Assunto(s):Fenômenos de transporte   Enzimas hidrolíticas

Resumo

Neste momento em que o desenvolvimento de matrizes energéticas limpas e renováveis é estratégico, enzimas capazes de hidrolisar materiais lignino-celulósicos recebem destaque, visando à produção de etanol de segunda geração e a fermentação em estado sólido (FES) é uma alternativa biotecnológica ambientalmente e economicamente viável para a obtenção dessas enzimas. Neste contexto e mediante a inexistência de equipamentos comerciais disponíveis para FES, o objetivo deste projeto e ampliar a escala de um biorreator de FES em leito empacotado para a produção de enzimas fibrolíticas pelos fungos termofílico Myceliophthora thermophila I-1D3b e mesofílico Trichoderma reesei QM9414, quando cultivados em uma mistura úmida de bagaço de cana e farelo de trigo (7:3 e 9:1 m/m, respectivamente). O projeto contempla etapas de modelagem e simulação, bem como ensaios experimentais em biorreatores de diferentes dimensões e sob diversas condições de montagem e operação. O equipamento será instrumentado com termopares, analisadores de gases e sensores de umidade relativa, de modo a permitir monitoramento e controle automático do processo. Na conclusão do projeto, espera-se ter um equipamento simples, de baixo investimento, versátil e com alta produtividade, com viabilidade técnica comprovada para aplicação industrial. O biorreator terá, portanto, possibilidade de patenteamento e forte potencial de aplicação em biorrefinarias, podendo ser empregado também para outras combinações de microrganismos, substratos e bioprodutos de interesse. (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)
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: 3.
REZENDES TADA, ERIKA FERNANDA; BUECK, ANDREAS; CASCIATORI, FERNANDA PERPETUA; TSOTSAS, EVANGELOS; CLAUDIO THOMEO, JOAO. Investigation of heat transfer in partially filled horizontal drums. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 316, p. 988-1003, MAY 15 2017. Citações Web of Science: 3.
CASCIATORI, FERNANDA PERPETUA; BUECK, ANDREAS; THOMEO, JOAO CLAUDIO; TSOTSAS, EVANGELOS. Two-phase and two-dimensional model describing heat and water transfer during solid-state fermentation within a packed-bed bioreactor. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 287, p. 103-116, MAR 1 2016. Citações Web of Science: 18.

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