Cientistas Desenvolvem Sistema Inovador para Produzir Corantes e Enzimas a partir de Resíduos da Indústria de Suco de Laranja
A produção de laranjas é uma prática comum em todo o mundo. No entanto, um problema que precisa ser abordado é que a indústria de suco de laranja gera cerca de 10 milhões de toneladas métricas de resíduos anualmente. Durante a produção de suco, quase metade da fruta, entre 45% e 55%, é normalmente descartada como lixo. Isso não só polui o meio ambiente, mas também representa um desperdício, pois esses resíduos contêm várias substâncias que podem ser aproveitadas para fins industriais e comerciais, como açúcares fermentáveis, polissacarídeos, polifenóis e óleos essenciais.
Com isso em mente, cientistas da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em colaboração com pesquisadores da Pontifícia Universidade Católica de Valparaíso (Chile) e da Escola de Engenharia e Ciência de Monterrey (México), desenvolveram um sistema para produzir corantes e enzimas a partir desses resíduos. Eles realizaram uma análise econômica do processo, cujos resultados foram publicados na revista Sustainable Chemistry and Pharmacy.
Para realizar o trabalho eles utilizaram uma biorrefinaria, uma instalação industrial que utiliza matérias-primas renováveis, como plantas e resíduos orgânicos, para produzir uma variedade de produtos úteis, incluindo energia, combustíveis, materiais e produtos químicos. A biorrefinaria funciona de maneira semelhante a uma refinaria de petróleo, mas utiliza ingredientes naturais em vez de petróleo bruto.
“É uma abordagem mais sustentável para a produção de produtos e energia, com o objetivo de reduzir a dependência de recursos não renováveis e fornecer matéria-prima de baixo custo, além de contribuir para a redução de resíduos e, consequentemente, prevenir a contaminação ambiental, a disseminação de doenças, os danos ecológicos e outros problemas relacionados à eliminação desses resíduos no ambiente”, diz Valéria de Carvalho Santos Ebinuma, professora do Departamento de Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Unesp e uma das pesquisadoras responsáveis pelo grupo Bioproducts Production and Purification Lab (BioPPul).
Vários resíduos da indústria de alimentos e/ou agrícolas, como bagaço de cana-de-açúcar, palha e cascas de laranja, são ricos em celulose e hemicelulose, substâncias que, após a hidrólise, ou seja, a quebra da molécula com uso da água, são convertidas em glicose e xilose, respectivamente. Esses açúcares fermentáveis podem ser usados como fontes de carbono para obter bioprodutos de valor comercial, como corantes naturais e enzimas.
“Como nosso grupo de pesquisa tem se dedicado ao estudo da produção de diferentes corantes naturais a partir de microrganismos, juntamos esses dois conhecimentos para propor o projeto, que foi o tema do trabalho de mestrado de Caio de Azevedo Lima”, conta Ebinuma.
Para isso, os pesquisadores fazem uma cultura de microrganismos que se multiplicam e crescem em meio líquido fazendo a biossíntese das biomoléculas desejadas. Todo o sistema é cuidadosamente monitorado para garantir condições adequadas de temperatura, pH e concentração de nutrientes, entre outros fatores, o que ajuda a otimizar a produção das biomoléculas. Quando os microrganismos atingem o ponto de crescimento e produção desejado, o cultivo é interrompido e as biomoléculas são recuperadas, o que pode envolver a sua separação do meio líquido para posterior purificação.
“O cultivo submerso é amplamente utilizado na indústria biotecnológica para produzir uma variedade de produtos, pois é uma abordagem que permite o controle preciso das condições de cultivo, maximizando a produção das biomoléculas de interesse”, explica a professora.