Produção de xilitol a partir de misturas dos subprodutos de biomassas das Américas do Sul e do Norte, em reator de tanque agitado (STR)

• Processo: 18/23241-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2019
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Silvio Silvério da Silva
• Beneficiário: Alesson Santos da Silva
• Supervisor: Sudip Kumar Rakshit
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Lakehead University, Canadá
• Vinculado à bolsa: 18/13882-5 - Produção de etanol e xilitol a partir de misturas dos subprodutos de biomassas das Américas do Sul e do Norte, em reator de coluna de bolhas operado em modo de leito fluidizado, BP.IC
• Assunto(s): Biomassa Biotecnologia Bagaço de cana-de-açúcar Xilitol Leito fluidificado Bioprodutos Canadá
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biomass | bubble column reactor | by-products | Canada | Candida guilliermondii | corn cob | fluidized bed | hemicellulosic | mixtures | Northern Hemisphere | South and North America | South Hemisphere | stirred tank reactor | straw sugarcane | sugarcane bagasse | wheat straw | Xylitol | xylose | Biotecnologia

Resumo

O xilitol é um açúcar-álcool amplamente utilizado por ser um produto com várias aplicações nos ramos da medicina, indústria alimentícia, odontologia, indústria farmacêutica dentre outros. Alguns países da América introduziram o processo produtivo deste bioproduto, como é o exemplo do Canadá que, a partir de 2008, teve as atividades de sua indústria bioquímica direcionadas para o desenvolvimento de um processo de fabricação mais barato para o xilitol. Entretanto, assim como os demais grandes produtores, o processo produtivo adotado pela indústria canadense consiste na rota química de produção, ignorando o uso da rota bioquímica para este fim. O Brasil permanece importando a maior parte desse importante produto, embora tenha um potencial mercado consumidor e um excedente considerável de biomassas que poderiam ser utilizadas como matéria-prima para a produção do xilitol. Além disso, muitas das biomassas produzidas no Canadá também são produzidas ou importadas pelo Brasil, como é o caso do milho e do trigo. Entretanto, seus subprodutos são, na maioria das vezes, utilizados como ração para animais ou fontes de energia a partir da queima. Nesse contexto, o presente projeto trata-se de uma parceria entre o laboratório de bioprocessos do professor Dr. Silvio Silvério da Silva (localizado na Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo, Brasil) e do laboratório do professor Dr. Sudip Kumar Rakshit (localizado na Universidade de Lakehead, Canadá), e terá por objetivo avaliar a produção biotecnológica de xilitol a partir da mistura de biomassas em dois conjuntos. O primeiro será formado pela mistura dos subprodutos de algumas das principais biomassas do Brasil (palha e bagaço de cana-de-açúcar), e o segundo pela mistura dos subprodutos de algumas das principais biomassas do Canadá (sabugo de milho e palha de trigo). O processo será conduzido em reator de tanque agitado. Será realizado o pré-tratamento ácido dos conjuntos, em reator de alta pressão, avaliando separadamente os processos. Posteriormente os hidrolisados hemicelulósicos (em processos separados) serão quimicamente preparados e utilizados como fonte de carbono para avaliação da produção de xilitol pela levedura Candida guilliermondii FTI20037 em reator de tanque agitado. Os resultados obtidos no estágio de pesquisa no exterior servirão para complementar a interpretação dos resultados obtidos no projeto "Produção de etanol e xilitol a partir de misturas dos subprodutos de biomassas das Américas do Sul e do Norte, em reator de coluna de bolhas operado em modo de leito fluidizado", permitindo que se chegue a uma conclusão sobre qual tipo de reator (tanque agitado ou de coluna de bolhas) é mais adequado para a produção de xilitol em larga escala quando se utiliza mistura de biomassas. Além disso, pretende-se avaliar a viabilidade do uso de cada conjunto de matérias-primas na produção de xilitol em reator de tanque agitado. Com este projeto espera-se obter resultados que fortaleçam a tecnologia do processo de produção biotecnológica de xilitol, além de contribuir para o desenvolvimento acadêmico e científico do bolsista. (AU)