Resíduos de laranja são transformados em colorantes e enzimas

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A indústria de suco de laranja gera aproximadamente 10 milhões de toneladas métricas de resíduos por ano.

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 colorantes e enzimas usando resíduos de laranja da indústria de suco.

O processo desenvolvido por pesquisadores da Unesp e colaboradores resulta em matérias-primas de baixo custo e redução dos danos ecológicos.

E, com base nos resultados obtidos, fizeram uma análise econômica do processo, descrita em artigo publicado na revista Sustainable Chemistry and Pharmacy.

Resíduo de laranja

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Colorante obtido do resíduo de laranja – Foto: Acervo dos pesquisadores

A indústria de suco gera aproximadamente 10 milhões de toneladas de resíduos por ano. A elaboração do produto descarta uma significativa porção da fruta, de 45% a 55%, que contém aproximadamente 50% de suco fresco.

Além de poluir o meio ambiente, tal prática representa um desperdício, pois nessas sobras são encontradas diversas substâncias que podem ser aproveitadas com fins industriais e comerciais, como os açúcares fermentáveis, polissacarídeos, polifenóis e óleos essenciais.

Para realizar a pesquisa, que teve o apoio da FAPESP (projetos 14/01580-319/15493-921/06686-8 e 21/09175-4), eles lançaram mão de uma biorrefinaria, instalação industrial que usa matérias-primas renováveis, como plantas e resíduos orgânicos, para produzir uma variedade de produtos úteis, incluindo energia, combustíveis, materiais e produtos químicos.

A planta funciona de maneira semelhante à refinaria de petróleo, mas usando ingredientes naturais em vez de petróleo bruto.

Destino mais sustentável

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Foto: Reprodução/Pexels

A hidrólise da celulose e da hemicelulose, substâncias presentes em vários resíduos da indústria de alimentos e/ou agrícolas, como por exemplo, bagaço de cana-de-açúcar, palha e cascas de laranja, converte essas substâncias em glicose e xilose, respectivamente.

Esses açúcares fermentáveis podem ser usados como fontes de carbono para obter bioprodutos de valor comercial, como colorantes naturais e enzimas.

De acordo com 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), o processo é uma abordagem mais sustentável para a produção de produtos e energia, visando reduzir a dependência de recursos não renováveis e fornecendo matéria-prima de baixo custo.

Além disso, o processo contribui 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 restos no ambiente.

O processo do biorreator

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Foto: Reprodução/Pexels

De acordo com Ebinuma, o grupo de pesquisa tem se dedicado ao estudo da produção de diferentes colorantes naturais a partir de microrganismos, assim, juntaram esses dois conhecimentos para propor o projeto, que foi o tema do trabalho de mestrado de Caio de Azevedo Lima.

Para o colorante e as enzimas, os pesquisadores fazem uma cultura de microrganismos que se multiplicam e crescem em meio líquido fazendo a biossíntese das biomoléculas desejadas.

Os operadores monitoram cuidadosamente o sistema para garantir condições adequadas de temperatura, pH e concentração de nutrientes, entre outros fatores, e assim, ajuda a otimizar a produção das biomoléculas.

Os operadores interrompem o cultivo quando os microrganismos atingem o ponto de crescimento e produção desejado. Em seguida, eles recuperam as biomoléculas, o que pode envolver a sua separação do meio líquido para posterior purificação.

“A indústria biotecnológica utiliza o cultivo submerso para produzir uma variedade de produtos, pois essa abordagem permite o controle preciso das condições de cultivo, maximizando a produção das biomoléculas de interesse”, de acordo com a professora Valéria.

Aplicação na indústria

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Foto: Reprodução/Pexels

A produção de colorantes microbianos está em andamento e, no futuro, podem ser aplicados na indústria de alimentos, têxtil e farmacêutica.

Contudo, ainda são necessários mais estudos para tornar esse processo competitivo com o usado na produção de outros colorantes disponíveis no mercado, principalmente os sintéticos. As moléculas também precisam passar por testes de toxicidade, que estão sendo feitos por outras equipes parceiras.

De acordo com Ebinuma, essa pesquisa nasceu da necessidade de um mercado que está em ampla expansão.

Você pode ler o artigo “Process development and techno-economic analysis of co-production of colorants and enzymes valuing agro-industrial citrus waste” neste link.

Fonte: Agência FAPESP
 

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