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Tipo: TCC
Título: Otimização de processos biotecnológicos para produção de proteína não animal
Autor(es): Muniz, Emanuel do Nascimento
Orientador: Albuquerque, Tiago Lima de
Palavras-chave em português: Proteínas alternativas;Sustentabilidade alimentar;Resíduos agroindustriais
Palavras-chave em inglês: Alternative proteins;Food sustainability;Agro-industrial residues
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Data do documento: 2024
Citação: MUNIZ, Emanuel do Nascimento. Otimização de processos biotecnológicos para produção de proteína não animal. 2024. 71 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Alimentos) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Resumo: A crescente demanda global por fontes de proteína sustentáveis e alternativas aos produtos de origem animal tem impulsionado a indústria alimentícia a adotar soluções inovadoras, em resposta a preocupações ambientais, éticas e de saúde. Este trabalho visou explorar as principais inovações e desafios no desenvolvimento de processos de fermentação para a produção de proteínas alternativas, com destaque para o uso de resíduos agroindustriais e substratos renováveis como matérias-primas. A metodologia adotada incluiu uma análise das estratégias biotecnológicas mais recentes, abordando desde a seleção de microrganismos até a otimização de condições de cultivo em biorreatores. Entre os avanços investigados, destacam-se o uso de tecnologias de fermentação de precisão, que combinam engenharia genética e modelagem computacional para desenvolver microrganismos capazes de produzir proteínas com perfis nutricionais e sensoriais específicos. Além disso, o papel das enzimas na melhoria da digestibilidade e qualidade das proteínas foi enfatizado, com exemplos de aplicação de proteases como a Alcalase® e a Flavourzyme®, que permitem a produção de hidrolisados proteicos com propriedades bioativas e funcionais. Os resultados revelaram que o aproveitamento de resíduos agroindustriais, como bagaço de cana-de-açúcar e cascas de frutas, pode reduzir custos e minimizar o impacto ambiental dos processos, ao mesmo tempo em que promove a economia circular. A eficiência na conversão de substratos em biomassa proteica, que pode atingir até 50%, foi um ponto de destaque, assim como a capacidade de produção em larga escala por meio de configurações inovadoras de biorreatores. No entanto, barreiras significativas ainda precisam ser superadas, incluindo desafios relacionados à escalabilidade industrial, controle de contaminações e aceitação regulatória de proteínas produzidas por organismos geneticamente modificados. Além disso, a aceitação do consumidor frente a novos produtos, como proteínas microbianas e carnes cultivadas, continua sendo um fator crítico, especialmente em mercados com regulamentações mais restritivas, como a União Europeia. Conclui-se que as inovações em design de processos fermentativos, aliadas ao desenvolvimento de microrganismos otimizados e ao uso de substratos renováveis, são fundamentais para viabilizar a produção industrial de proteínas alternativas. Estas soluções podem atender à crescente demanda por alimentos mais sustentáveis, proporcionando uma resposta concreta às exigências globais por redução de emissões de gases de efeito estufa e uso eficiente de recursos naturais.
Abstract: The growing global demand for sustainable protein sources and alternatives to animal products has driven the food industry to adopt innovative solutions in response to environmental, ethical, and health concerns. This work explored the main innovations and challenges in developing fermentation processes for producing alternative proteins, emphasizing agro-industrial waste and renewable substrates as raw materials. The methodology adopted included an analysis of the most recent biotechnological strategies, addressing everything from the selection of microorganisms to the optimization of cultivation conditions in bioreactors. Precision fermentation technologies stand out among the advances investigated, combining genetic engineering and computational modeling to develop microorganisms capable of producing proteins with specific nutritional and sensory profiles. In addition, the role of enzymes in improving protein digestibility and quality was emphasized, with examples of the application of proteases such as Alcalase® and Flavourzyme®, which allow the production of protein hydrolysates with bioactive and functional properties. The results revealed that using agro industrial waste, such as sugarcane bagasse and fruit peels, can reduce costs and minimize the environmental impact of processes while promoting the circular economy. The efficiency in converting substrates into protein biomass, which can reach up to 50%, was a highlight, as was the capacity for large-scale production through innovative bioreactor configurations. However, significant barriers still need to be overcome, including challenges related to industrial scalability, contamination control, and regulatory acceptance of proteins produced by genetically modified organisms. In addition, consumer acceptance of new products, such as microbial proteins and cultured meats, remains a critical factor, especially in markets with more restrictive regulations, such as the European Union. It is concluded that innovations in fermentation process design, the development of optimized microorganisms, and the use of renewable substrates are essential to enable the industrial production of alternative proteins. These solutions can meet the growing demand for more sustainable foods, providing a concrete response to global demands for reducing greenhouse gas emissions and efficient use of natural resources.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80313
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/1575347546922134
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0002-6316-3013
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/1618094924044165
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:ENGENHARIA DE ALIMENTOS - Monografia

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