Produção de celulases em biorrefinarias por fermentação em estado sólido em biorreatores de leito empacotado

• Processo: 18/16689-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2019
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Fernanda Perpétua Casciatori
• Beneficiário: Natalia Alvarez Rodrigues
• 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 Bioetanol Reatores biológicos Fermentação em estado sólido Fungos filamentosos Enzimas celulolíticas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioetanol de segunda geração | Desenvolvimento de biorreatores | Enzimas celulolíticas | fermentação em estado sólido | Fungo filamentoso | Variáveis de Processo | Engenharia Bioquímica

Resumo

Neste momento em que o desenvolvimento tecnológico de uma matriz energética limpa e renovável é estratégico para o Brasil, o conceito de biorrefinaria emerge como o de uma indústria centrada na produção de biocombustíveis, com destaque ao bioetanol, em paralelo à produção de biomoléculas de alto valor agregado. Com ênfase na síntese do etanol de segunda geração por via bioquímica, a produção de enzimas celulolíticas na própria planta (in-house) pode garantir autossuficiência da unidade. Para tanto, a fermentação em estado sólido (FES) se mostra como alternativa viável de obtenção dessas enzimas e de outras moléculas de interesse das biorrefinarias, seja como insumos internos ou produtos finais, empregando como matérias-primas sub ou co-produtos da própria biorrefinaria. Diante do exposto, propõe-se este projeto de Mestrado focado na construção e operacionalização de um biorreator de leito empacotado para a produção de celulases por FES. Serão contemplados ensaios experimentais num biorreator de leito empacotado modular, que será operado em batelada e em modo pseudo-contínuo, inédito em âmbito experimental. A instrumentação do equipamento visando ao monitoramento do processo também está prevista. Ao final do projeto, espera-se ter um bioprocesso viável de obtenção de celulases empregando biorreatores de FES em leito empacotado de operação prática e econômica. O projeto se integra à área de pesquisa Engenharia Bioquímica do Departamento de Engenharia Química (DEQ) e será auxiliar ao Projeto de Pesquisa Regular coordenado pela orientadora (Proc. FAPESP 2018/00996-2). Também se relaciona a Projeto Temático (Proc. FAPESP 2016/10636-8) em andamento no DEQ/UFSCar. (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)

RODRIGUES, NATALIA A.; KATAYAMA, ERIC T.; CASCIATORI, FERNANDA P.. Alternative strategies to perform solid-state cultivation in a multilayer packed-bed bioreactor: Continuous and cyclic operations. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 448, p. 12-pg., 2022-11-15. (18/16689-1, 18/26097-4, 18/00996-2, 16/10636-8)

DE OLIVEIRA, SAMUEL PRATAVIEIRA; RODRIGUES, NATALIA ALVAREZ; CASCIATORI-FRASSATTO, PRISCILA APARECIDA; CASCIATORI, FERNANDA PERPETUA. Solid-liquid extraction of cellulases from fungal solid-state cultivation in a packed bed bioreactor. KOREAN JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING, v. 37, n. 9, AUG 2020. (18/26097-4, 18/16689-1)

DA SILVA, MIRELLA P. DINIZ; DUTRA, RODRIGO SILVA; CASCIATORI, FERNANDA PERPETUA; GRAJALES, LINA MARIA. A two-phase model for simulation of water transfer during lipase production by solid-state cultivation in a tray bioreactor using babassu residues as substrate. CHEMICAL ENGINEERING AND PROCESSING, v. 177, p. 14-pg., 2022-07-01. (16/10636-8, 18/26097-4, 18/00996-2, 18/16689-1)