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Desenvolvimento de sistema de extração de celulases produzidas por fermentação em estado sólido em biorreator de leito empacotado

Processo: 18/26097-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de março de 2019
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Pesquisador responsável:Fernanda Perpétua Casciatori
Beneficiário:Samuel Pratavieira de Oliveira
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/10636-8 - Da fábrica celular à biorrefinaria integrada Biodiesel-Bioetanol: uma abordagem sistêmica aplicada a problemas complexos em micro e macroescalas, AP.BIOEN.TEM
Assunto(s):Engenharia bioquímica   Fermentação em estado sólido   Bioetanol   Lixiviação   Enzimas celulolíticas   Reatores biológicos

Resumo

Uma vez que o desenvolvimento tecnológico de uma matriz energética limpa e renovável se tornou estratégico para o Brasil, o conceito de biorrefinaria tem emergido como de indústria centrada na produção de biocombustíveis. Particularmente, para síntese de etanol de segunda geração (E2G) por via bioquímica, são necessárias enzimas celulolíticas, que podem ser produzidas na própria planta (in house) por fermentação em estado sólido (FES), bioprocesso que emprega subprodutos da biorrefinaria como substratos, o que contribui para aumento da viabilidade da produção de E2G. No entanto, ainda não se encontram equipamentos de FES disponíveis no mercado, impasse cuja solução depende de estudos de engenharia, com foco em biorreatores e em operações de up e downstream. Neste contexto, este Projeto de Iniciação Científica (IC) é proposto integrado ao Auxílio a Pesquisa Regular (APR) FAPESP Proc. 2018/00996-2, que trata do desenvolvimento de um biorreator de leito empacotado de FES operado em modo pseudo-contínuo. Tendo em vista automatizar a operação de extração sólido-líquido, primeira etapa de downstream a que cada módulo retirado do biorreator terá de ser submetido, o objetivo do presente Projeto de IC é desenvolver um sistema de extração das enzimas secretadas para o meio fazendo água circular através do leito cultivado num módulo idêntico ao do biorreator em desenvolvimento no APR supracitado. O estudo de caso será o cultivo do fungo Myceliophthora thermophila em substrato composto por bagaço de cana e farelo de trigo (7:3 m/m), empacotado num módulo alocado entre acoplamentos de entrada e saída. Ao final do cultivo, a percolação de ar será substituída pela percolação de água, que circulará com auxílio de bomba. Como fatores, serão testados volume de água por massa de substrato, vazão de água e tempo de circulação. O estudo é inédito e poderá complementar uma possível patente do biorreator do APR.

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