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

• Processo: 14/25183-3
• Modalidade de apoio: 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
• Acordo de Cooperação: 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biorreator de Leito Empacotado | enzimas hidrolíticas | Etanol de segunda geração | Fenômenos de Transporte | fermentação em estado sólido | Instrumentação e Controle | Modelagem e Simulação | Fermentação em Estado Sólido

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. (14/25183-3, 12/13939-0, 14/23453-3, 18/00996-2, 11/07453-5, 08/55736-3)

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. (12/13939-0, 14/23453-3, 14/25183-3, 11/07453-5, 15/00362-5)

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. (11/07453-5, 12/13939-0, 14/25183-3)