Otimização e produção de ácido lático a partir de cana-de-açúcar

Resumo

O ácido lático é um composto amplamente utilizado nas indústrias alimentícias, farmacêuticas, médicas e químicas. Produzido a partir de açucares, através da rota bioquímica por fermentação, tem emergido ainda como um potencial composto químico para a produção de plásticos renováveis e biodegradáveis, além de precursor para outros produtos químicos. O monômero para a produção de poli-ácido lático (PLA) ganhou grande destaque por sua versatilidade de utilização e suas características favoráveis, tais como biodegradabilidade, biocompatibilidade, elasticidade, além de um bom perfil de liberação controlada de drogas. Entretanto, sua utilização em larga escala na indústria, quando produzido por via bioquímica ainda é restrita, devido ao alto custo da produção, quando comparado com a rota petroquímica. O ácido lático ocorre naturalmente na forma de dois isômeros, D(-) e L(+) ácido lático. A pureza enantiomérica do ácido lático é um fator crucial na produção de polímeros e plásticos biodegradáveis, uma vez que isso afeta as propriedades físicas do PLA. A cristalinidade e outras importantes propriedades físicas como a taxa de degradação são controladas pela quantidade de isômeros D(-) e L(+) utilizados. Devido à necessidade da pureza enantiomérica do ácido lático para a indústria química, a produção do ácido lático via fermentação é mais eficiente em comparação a síntese química. Entretanto, para que a indústria de ácido lático possa ser competitiva em relação aos plásticos provenientes de petróleo, é necessário que os custos de produção sejam reduzidos. Para tanto, fontes de carbono como pentoses e hexoses de resíduos de lignocelulose podem ser promissores, principalmente por não competirem com materiais que são utilizados no abastecimento alimentar, serem fontes de carbono baratas, abundantes e renováveis. Além disso, a utilização de resíduos pode ser de grande interesse, uma vez que, com as legislações ambientais, a indústria tem sido forçada a encontrar alternativas para a produção industrial. Portanto, a produção de ácido lático por fermentação tem grandes vantagens quando comparada à síntese química, como por exemplo, o rendimento, os baixos custos dos substratos, as temperaturas relativamente baixas e o baixo consumo de energia. Assim sendo o objetivo deste projeto de pesquisa é otimizar o processo de produção de ácido láctico por fermentação e propor e avaliar um processo de purificação do ácido láctico baseado na destilação molecular. Como fonte de carbono será feito uso do melaço de cana-de-açucar e de hexoses e pentoses oriundos da hidrólise do bagaço de cana-de-açucar. (AU)