Bioprocessos industriais: fermentação além da indústria alimentícia
Autora: Ana Clara Santos
Nas últimas décadas, o setor industrial avançou significativamente na busca por soluções inovadoras, visando alinhar a produção em larga escala a uma política mais sustentável. Nesse contexto de desenvolvimento, a biotecnologia ganhou protagonismo, ao reunir metodologias das ciências médicas, da biologia e das engenharias com o objetivo de desenvolver produtos benéficos para sociedade e gerar menos impactos ao meio ambiente.
Segundo a Organização Mundial do Comércio, em 2025, cerca de 45% da economia mundial foi baseada em produtos gerados através da Biotecnologia, evidenciando, dentro desse portfólio, os bioprocessos industriais. Tais procedimentos ocorrem por meio do uso do metabolismo de organismos vivos, como fungos e bactérias, para fabricação de produtos de alto valor em escala industrial- assim, estruturando a base da biotecnologia aplicada à indústria.
Dentre esses processos, a fermentação é a mais tradicional, sendo utilizada desde a antiguidade para produção de bolos, pães e bebidas, por exemplo. Esse bioprocesso se divide em três tipos principais:
- Fermentação alcoólica: Usa leveduras (como a Saccharomyces cerevisiae) para degradar moléculas de açúcar, transformando a matéria orgânica em álcool e gás carbônico. É muito utilizado na produção de bolos e panificados, que crescem a partir do CO2 resultante da reação.
- Fermentação lática: É um processo anaeróbico realizado por bactérias lácticas, à exemplo da Lactobacillus bulgaricus e da Streptococcus lactis, transformando a glicose do substrato em ácido láctico. Ele é fundamental na indústria de alimentos, com destaque na indústria de laticínios e conservas.
- Fermentação acética: Consiste em um processo biológico aeróbio por atividade bacteriana (acetobacter), transformando o etanol em ácido acético e água. Destaca-se a produção de vinagres a partir de vinhos ou sucos fermentados de frutas.
Hoje em dia, a fermentação continua apresentando grande relevância para a sociedade, principalmente, no setor industrial, onde são utilizados biorreatores para assegurar o escalonamento da produção. Além disso, vale destacar que, apesar da fermentação ser constantemente associada ao setor alimentício, seu potencial transformador não se limita a isso. Na verdade, se difunde em diversas dimensões além da indústria alimentícia, como as citadas a seguir.
- Setor médico e farmaceûtico
A fermentação é um dos principais processos biotecnológicos na indústria de medicamentos, devido a sua adaptabilidade para a produção de ativos para fármacos, bem como para a produção de enzimas, vitaminas, insulina e hormônios humanos por fermentação bacteriana.
Um exemplo é na produção de antibióticos, como a penicilina, sendo possível utilizar a fermentação para produção do medicamento em escala mundial. Outra aplicação é na produção industrial de vacinas, fabricadas por fermentação microbiana ou em culturas de células (como a da hepatite B, a qual é produzida em leveduras).
Isso revolucionou o aumento da eficiência e da escalabilidade dos processos farmacêuticos, aumentando a produtividade em relação aos métodos antigos de produção em animais.
- Energia e biocombustíveis
A fermentação é imprescindível na produção de biocombustíveis, envolvendo microrganismos para conversão de açúcares, comumente oriundos da cana-de-açúcar, em etanol. Essa fonte de energia é usada em motores de veículos, sendo misturada na gasolina ou até mesmo no diesel.
Também é importante ressaltar que outros substratos são utilizados na produção de etanol, como milho, mandioca, trigo, cevada e, até mesmo, o melaço de cana.
- Agricultura e produção de alimentos
Adicionalmente, vale destacar que esse bioprocesso também ganha cada vez mais espaço no setor agroindustrial, possibilitando a fabricação de fertilizantes com preços mais acessíveis e menos danosos ao meio ambiente, como o bokashi (adubo orgânico fermentado, enriquecedor da fertilidade do solo para agricultura).
Dessa maneira, a fermentação possibilita um maior desenvolvimento do setor agrícola, assim criando novos caminhos para produção sustentável de alimentos.
- Indústria química e produção de bebidas
Para além das aplicações citadas anteriormente, vale destacar que o etanol obtido como produto da fermentação alcoólica apresenta outras aplicabilidades além do setor energético, sendo usado como solvente em aromatizantes, produtos de limpeza, tintas e vernizes.
Ademais, também pontua-se que a fermentação dos açúcares de outros substratos, como frutas ou cereais, ampliou a produção de álcool etílico, fortalecendo a produção de vinhos, cervejas e sidra, por exemplo.
A partir disso, é possível evidenciar que a fermentação é atemporal e multifacetada, apresentando várias aplicabilidades para além do setor alimentício e reunindo métodos de escalonamento mais sustentáveis. Entretanto, o uso industrial deste bioprocesso enfrenta desafios, exigindo uma precisão no controle de parâmetros físicos, químicos e biológicos dos microrganismos e do meio em que vivem, a fim de assegurar a viabilidade econômica das rotas biotecnológicas.
Problemas como o acúmulo de impurezas nos biorreatores, a ineficiência de alguns processos metabólicos e casos de contaminação, ainda são enfrentados por esses bioprocessos industriais. Contudo, o constante desenvolvimento da biotecnologia, aliada à engenharia química, têm permitido contornar esses obstáculos e proporcionar maior eficiência nesses processos.
Se interessou pelos bioprocessos e sente a necessidade de otimizar sua produção? Se deseja transformar sua ideia em um empreendimento sustentável e tecnicamente viável, entre em contato com a Prisma Jr! A Empresa Júnior de Engenharia Química da UFBA está preparada para te ajudar, através de nossos Estudos de Viabilidade Técnica e Econômica.
Referências:
https://revistajrg.com/index.php/jrg/article/view/2841/2281
https://propeq.com/bioprocessos-o-que-sao-e-quais-as-tendencias-desse-mercado/
https://rosario.ufma.br/jspui/bitstream/123456789/10165/1/CECILIA_ALVES.pdf
https://www.gvs.com.br/life-sciences/2025/01/05/mercado-de-bioprocessos/
https://static.even3.com/anais/175756.pdf?v=639162587439299820
https://ritaibioreactor.com/pt/processo-de-fermentacao-farmaceutica/
https://www.novacana.com/noticias/aplicacoes
https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/bitstream/doc/1149678/1/CPACT-Doc-527-pag37.pdf
https://repositorio.unesp.br/server/api/core/bitstreams/f6d05775-4a44-4c10-9945-675f088f1315/content
