Modelagem, simulação e análise técnico-econômica de um reator de leito fixo com células fúngicas imobilizadas para produção de frutooligossacarídeos

Resumo

Os frutooligossacarídeos são prebióticos pertencentes à classe dos oligômeros de frutose, cuja produção em larga escala inexiste no Brasil. Apesar de várias pesquisas visando a sua produção, há a ausência de estudos de viabilidade econômica dos processos em desenvolvimento. Nesse contexto, este projeto visa realizar a modelagem, simulação e análise técnico-econômica de um reator de leito fixo com células fúngicas imobilizadas em operação contínua para produção de frutooligossacarídeos, compondo a primeira etapa para uma futura análise integral desse processo, que incluirá as etapas de recuperação e purificação. O caso base estudado refere-se à rota de conversão da sacarose em frutooligossacarídeos pela enzima frutosiltransferase presente na massa fúngica de Aspergillus oryzae IPT-301 imobilizada em um monolito de poliuretano. A modelagem e simulação do biorreator será realizada com o software EMSO, obtendo-se, assim, os balanços de massa e energia para a etapa de biorreação. Na análise técnico-econômica serão obtidos o capital fixo e o custo de operação deste biorreator, visando identificar pontos chaves que impactam seu desempenho econômico com a avaliação dos efeitos dos seguintes parâmetros: temperatura, pH, vazão e concentração da alimentação de sacarose, atividade do catalisador, o tempo de vida útil e custo de produção (no site da planta) de uma carga de biocatalisador. Assim, este estudo permitirá um direcionamento de futuros trabalhos de pesquisa da produção de frutooligossacarídeos, com consequente efeito na projeção de investimento neste processo e na maior aproximação de avanços obtidos na academia com a indústria. (AU)