Desenvolvimento de um biorreator com Saccharomyces cerevisiae imobilizadas para produção de cerveja: fisiologia e modelagem matemática

• Processo: 22/01552-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2022
• Vigência (Término): 30 de abril de 2026
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Thiago Olitta Basso
• Beneficiário: Thiago Machado de Araujo
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioprocessos Biotecnologia Reatores biológicos Saccharomyces cerevisiae Cerveja Fisiologia Modelos matemáticos Fermentação Leveduras
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biorreator | cerveja | Fisiologia | imobilização | modelagem matematica | Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia

Resumo

A imobilização de células é a sua restrição física em determinada região do espaço por meio de métodos físicos e/ou químicos e, comumente, esta tecnologia consiste em um suporte sólido contendo biomassa celular. Na fermentação de cerveja, a imobilização de leveduras foi amplamente explorada durante os anos 1970-1990, com a expectativa de que a indústria cervejeira sofreria uma revolução com aumento expressivo de produtividade e operação contínua. Algumas aplicações industriais foram desenvolvidas, mas de forma geral os perfis sensoriais exigidos pelo padrão de qualidade não foram alcançados. Muitos desafios operacionais surgiram, assim como alterações fisiológicas nas leveduras imobilizadas foram amplamente reportadas. Atualmente, entretanto, com a ascensão do mercado de cervejas artesanais e demanda para diferentes estilos e perfis sensoriais, a imobilização de leveduras na produção de cerveja tem ganhado espaço novamente. Isto porque as alterações fisiológicas inerentes aos métodos de imobilização, agora podem ser exploradas e, não necessariamente evitadas. Portanto, este projeto tem como objetivo fabricar um biorreator de bancada de leito fixo/fluidizado para fermentação de cerveja com leveduras imobilizadas, com o qual serão conduzidas fermentações em batelada para avaliação da cinética e estado fisiológico de uma linhagem Ale (Saccharomyces cerevisiae) e com reutilização de células. A partir dos dados experimentais, será realizada a otimização e modelagem matemática do sistema e também a avaliação econômica para um possível escalonamento no futuro. (AU)