Desenvolvimento e avaliação das condições de operação de biorreatores visando a produção de produtos biotecnológicos

Resumo

No presente projeto propõe-se avaliar e comparar critérios de desempenho de biorreatores convencional (tanque agitado) com diferentes impelidores e não convencionais pneumáticos (coluna de bolhas e airlift) de diferentes geometrias, bem como comparar os desempenhos desses equipamentos em processos de produção de bioprodutos como ácido clavulânico por Streptomyces clavuligerus e celulases por Aspergillus niger. A abordagem da pesquisa estará centrada no biorreator, ou seja, nos seus modelos e geometrias, no modelo do impelidor (no caso de biorreator convencional), nas formas e nas condições de operação dos cultivos, as quais definem as condições de transferência de oxigênio e de cisalhamento, a morfologia e o padrão de crescimento celular, a reologia do caldo e a biossíntese do produto em questão. Ou seja, na presente proposta o biorreator é o ator principal, sendo escolhidas as aplicações nas produções de bioprodutos como casos-estudos. Propõe-se desenvolvimento da proposta em etapas que serão executadas em paralelo envolvendo trabalhos de IC, mestrado e doutorado. São elas: A) Avaliação das condições de cisalhamento e de transferência de oxigênio na produção de ácido clavulânico em biorreatores convencionais com diferentes impelidores. B) Estudo da produção e degradação de ácido clavulânico em biorreatores pneumáticos sob baixas temperaturas. C) Avaliação das condições hidrodinâmicas, de cisalhamento e de transferência de oxigênio em diferentes biorreatores pneumáticos. D) Avaliação das condições de operação e de cultivo na produção de celulases por Aspergillus niger na presença do bagaço de cana-de-açúcar. E) Projeto, construção e avaliação experimental e computacional de parâmetros geométricos na hidrodinâmica e na transferência de oxigênio de biorreatores pneumáticos não convencionais. (AU)