O aproveitamento biotecnológico de resíduos agroalimentares (AFW), visando a valorização integrada para a consecução de uma bioeconomia circular e sustentável, tem apresentado avanços significativos em pesquisas universitárias recentes. A otimização de abordagens integradas focadas na biorefinaria sustentável constitui o cerne destes estudos. Pesquisadores têm investigado a utilização de diversas técnicas de pré-tratamento e processos fermentativos conduzidos por consórcios microbianos ou enzimas especializadas, com o intuito de transformar AFW em produtos de alto valor agregado, como bioetanol, biodiesel, biogás e bio-hidrogênio.
As estratégias de pré-tratamento são essenciais para tornar os substratos acessíveis aos micro-organismos ou enzimas envolvidos nos processos bioconversivos. A fermentação anaeróbia e os processos de fotofermentação têm sido destacados como roteiros promissores para a produção de biogás e bio-hidrogênio a partir de AFW. Além disso, as técnicas de bio-augmentação e bioestimulação surgem como métodos eficazes para melhorar a taxa e a qualidade das bioconversões. A engenharia de consórcios microbianos e a imobilização enzimática são abordagens que têm contribuído para o desenvolvimento de biorefinarias mais eficientes e ambientalmente amigáveis.
No que diz respeito ao bioetanol, a produção a partir de resíduos de casca de arroz, por meio de fermentação pelo micro-organismo Klebsiella oxytoca, demonstrou potencial significativo, após pré-tratamentos ácidos e biológicos. O biodiesel, por sua vez, tem sido obtido de óleos extraídos de resíduos agroalimentares ricos em lipídios, como cascas de frutas, com a catálise de transesterificação sendo uma etapa importante no processamento.
A micro e nanoengenharia emergem como tecnologias promissoras para melhorar a funcionalidade de biocatalisadores e promover avanços significativos nas técnicas de biorefinaria. Tais avanços tecnológicos e científicos favorecem a produção de bioenergia e bioprodutos a partir de AFW, alinhando-se com os princípios da economia circular e contribuindo para o manejo sustentável de resíduos.
Portanto, o estado atual das pesquisas revela um futuro promissor para biotecnologias de valorização de resíduos AFW, com potencial de transformar significativamente os paradigmas de produção e consumo para um modelo mais sustentável e circular.
Fonte: T.P.C. Ezeorba, E.S. Okeke, M.H. Mayel, et al., Recent advances in biotechnological valorization of agro-food wastes (AFW): optimizing integrated approaches for sustainable biorefinery and circular bioeconomy, Bioresource Technology Reports (2023), https://doi.org/10.1016/j.biteb.2024.101823