Estudo de parâmetros operacionais para a produção biotecnológica de xilitol a partir de bagaço de cana-de-açúcar em biorreator de leito fluidizado operado com células imobilizadas

Resumo

Recentes pesquisas tem demonstrado a crescente aplicação do xilitol em diversas áreas, principalmente nas indústrias alimentícia (adoçante), odontológica (anticariogênico), farmacêutica (surfactante) e médica (agente de prevenção de otite meia aguda), com grande potencial de aplicação também em outros segmentos industriais (industria de biopolímeros). O xilitol, é um açúcar-álcool (poliol) produzido atualmente em escala industrial por via química sob altas pressões e temperaturas, sendo necessárias etapas intensivas de purificação para a remoção de sub-produtos gerados antes e durante o processo de catálise, além de necessitar da presença de níquel como catalisador desta reação. Estas etapas, aliadas ao alto custo energético do processo, tornam esta tecnologia de custo elevado, o que motiva a busca de rotas alternativas de produção deste importante produto. A via biotecnológica vem sendo bastante estudada nos últimos anos, considerando o potencial de algumas leveduras em excretar quantidades significativas de xilitol sob condições adequadas de fermentação. Entre outras vantagens do processo fermentativo destacam-se a possibilidade do uso direto do hidrolisado hemicelulósico (sem a necessidade de purificação da xilose) e a utilização de condições amenas de temperatura e pressão no processo. Para a viabilização do processo biotecnológico, é fundamental o estudo dos parâmetros e variáveis que permitam a obtenção de elevados valores de produtividade e eficiência na conversão de xilose a xilitol. Neste contexto, o presente projeto tem como objetivo determinar as condições operacionais de obtenção de xilitol em reator de leito fluidizado empregando células de Candida guilliermondii FTI 20037 imobilizadas em gel de alginato de cálcio. Nesta proposta serão realizados experimentos em bateladas simples de acordo com um planejamento fatorial 22 completo objetivando a otimização da eficiência e produtividade em xilitol em função dos seguintes parâmetros: aeração e velocidade de recirculação do meio de fermentação. Espera-se que os resultados obtidos permitam, ao avaliar novas alternativas deste bioprocesso, uma melhor compreensão do mesmo, o que contribuirá para estudos futuros visando a sua viabilização em escala industrial. (AU)