Isomerização enzimática de glicose e frutose em biorreator de leito fixo alimentado continuamente

A frutose é um açúcar vastamente utilizado na indústria de alimentos. Atualmente, suas principais aplicações fora do contexto alimentar correspondem à produção de 5-hidroximetilfurfural (HMF) e ácido levulínico.

Os derivados do HMF são intermediários de elevado potencial, os quais possuem síntese adaptável para larga escala. O HMF também possui grande potencial como intermediário a um monômero para polímero verde, o ácido 2,5-furanodicarboxílico (FDCA).

A produção de FDCA a partir da frutose é uma alternativa interessante, pois este ácido representa um potencial substituto do ácido tereftálico, obtido por processo petroquímico, na síntese do polietileno tereftalato (PET).

Existem diversas formas de se obter frutose, neste trabalho optou-se por produzir este açúcar através da isomerização enzimática da glicose, em biorreator de leito fixo, alimentado continuamente e recheado com glicose isomerase imobilizada comercial, produzida por Streptomyces murinus.

São muitos os fatores que influenciam a reação de isomerização enzimática, o parâmetro mais importante foi a temperatura e embora a literatura aponte os íons Mg2+, Co2+ e Mn2+ como ativadores da enzima glicose isomerase, neste trabalho a presença destes íons não foi tão relevante para a obtenção de conversões acima de 50%.

Nos experimentos realizados em biorreator de leito fixo alimentado continuamente, foi possível conduzir a reação enzimática por 21 dias, com a estabilidade do leito mantida. Obteve-se, ainda, 315 g.l-1 de frutose a partir de 600g.l-1 de glicose, ou seja, uma conversão de 52,6%. Fato este que representa a grande contribuição deste trabalho na busca pela obtenção de um polímero de fonte renovável (plástico verde), substituto ao polietileno tereftalato (PET).

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