Biorreatores de leito fixo para fermentação em estado sólido: ampliação de escala para produção de celulases de origem fúngica

Resumo

O objetivo deste trabalho é produzir celulases por fermentação em estado sólido (FES) em biorreator de leito fixo, através de várias estratégias de ampliação de escala, e empregando-se resíduos agroindustriais como substratos. Neste momento de discussão da matriz energética do país, as celulases são relevantes para a hidrólise de materiais lignocelulósicos visando à produção de etanol de segunda geração. Apesar de a FES produzir altas concentrações de enzimas, esta técnica carece de conhecimento tecnológico que permita sua aplicação em larga escala. Para contribuir com o avanço na área, este projeto envolve etapas de experimentação e de simulação. A partir de um fermentador em escala de bancada, serão empregadas alternativas variadas de ampliação de escala para superar as dificuldades de operação inerentes desta classe de bioreatores, quais sejam a segregação de umidade e a heterogeneidade térmica, culminando com um fermentador em escala piloto de aproximadamente 400 L. Os fungos a serem utilizados serão o termofílico Myceliophtora sp. e o mesofílico Aspergillus niger e os resíduos agroindustriais serão bagaço de cana-de-açúcar e farelo de trigo. O emprego de fungos de características distintas presta-se a avaliar se as alternativas tecnológicas encontradas terão amplo espectro de aplicação. Para a simulação do processo, será necessário estabelecer-se experimentalmente as cinéticas de crescimento dos microrganismos. Os modelos a serem aplicados serão os mais gerais possíveis, prevendo a variação da temperatura em função do tempo e do espaço, os quais serão confrontados com dados provenientes dos ensaios. O projeto insere-se na temática do Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN) e do Centro Paulista de Pesquisa em Bioenergia, e está sendo proposto junto à linha de pesquisa Engenharia de Processos para a Indústria de Alimentos, do Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos do Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas. (AU)