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Modelagem de coluna cromatográfica para purificação de galacto-oligossacarídeos

Processo: 19/17494-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de agosto de 2020
Vigência (Término): 31 de julho de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Pesquisador responsável:Felipe Fernando Furlan
Beneficiário:Enrico Emanuel Tonholo
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Processos industriais   Bioprodutos   Oligossacarídeos   Resinas   Seletividade   Cromatografia   Modelagem

Resumo

O soro e o permeado do leite são comumente descartados pelos pequenos produtores de produtos lácteos, apesar da alta demanda química de oxigênio que apresentam. Porém, estes subprodutos da indústria de laticínios podem ser utilizados na fabricação de galacto-oligossacarídeos (GOS) por rota enzimática. O GOS é um produto de alto valor agregado empregado em formulações infantis e reconhecido pelo seu efeito prebiótico. Entretanto, a reação de síntese de GOS apresenta baixos rendimentos, pois este é um produto intermediário que será completamente convertido em glicose e galactose ao final da reação. Isso torna a etapa de separação e purificação do produto importantes, pois a presença de lactose, galactose e glicose na formulação impedem seu consumo por diabéticos e intolerantes a lactose. Dentre os métodos utilizados para a purificação destaca-se a cromatografia, sendo a mais empregada atualmente. Além de ser utilizada na purificação, a separação pode ser empregada de forma simultânea a reação, possibilitando alcançar maiores rendimentos. Neste contexto, propõe-se modelar a etapa de separação do GOS em coluna cromatográfica, visando verificar a viabilidade de seu emprego de forma simultânea a reação, permitindo a separação do produto e aumento do rendimento da reação. Inicialmente será feita uma triagem com diferentes resinas cromatográficas, para avaliar sua seletividade. Posteriormente, serão testados diferentes modelos de adsorção para a resina que apresentar maior seletividade com relação ao GOS e o modelo escolhido será utilizado na simulação da coluna de cromatografia. Este projeto se alinha a três outros projetos aprovados da FAPESP: um projeto de pesquisa e um projeto de iniciação científica, ambos coordenados pelo Prof. Dr. Marcelo Perencin de Arruda Ribeiro (FAPESP-WVU, Proc.: 2018/04933-5, FAPESP-IC 2018/26443-0) voltados à produção de GOS; um projeto PIPE-FAPESP coordenado pelo Dr. Willian Kopp (PIPE fase 2 2018/08369-7) onde atua no desenvolvimento de uma plataforma htpd (high throughput process development) para desenvolvimento rápido de processos de purificação de bioprodutos empregando resinas cromatográficas. Além disso, este também está vinculado ao projeto de extensão (n. 23112.000630/2019-31) na UFSCar, coordenado pelo Prof. Dr. Marcelo Ribeiro que visa implementar modelos de cromatografia. Ambos os coordenadores participarão como equipe de discussão para o desenvolvimento deste projeto de iniciação científica.