Cinética Processos Fermentativos

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BIOPROCESSOS
Cinética Processos Fermentativos
● É a análise dos valores de concentração de um oumais componentes do
sistema de cultivo, em função do tempo de cultivo.
● Entende-se como componentes, o microrganismo (ou biomassa), os produtos
do metabolismo (metabólitos) e os nutrientes ou substratos que compõem o
meio de cultura.
● Sem o conhecimento da cinética torna-se inviável a transposição de escala do
laboratório para a indústria.
● Através da cinética possibilita uma comparação quantitativa entre condições
de cultivo.
● Ex. pH, temperatura, geralmente obtidos em curvas de ajuste onde: X=X(t),
P=P(t), S=S(t) por variáveis como velocidade de transformação ou fatores de
conversão.
X= Microrganismo
S= Substrato
P= Produto
X=X(t) S= S(t) Limitante
P= P(t) Econômico
PARÂMETROS DE
TRANSFORMAÇÃO
Produtividade em biomassa:
Px= Xm-Xo : Tf
Produtividade do Produto:
Pp= Pm-Po: Tf
BIORREATORES:
Biorreatores (Fermentadores) , Reatores Bioquímicos ou Reatores Biológicos são os
locais onde ocorrem uma serie de reações químicas catalisadas por biocatalisadores,
sendo biocatalisadores enzimas ou células vivas.
FORMAS DE USO DOS FERMENTADORES:
Descontínuo: Omosto é colocado de uma só vez com o inóculo. Atingido o máximo
de produção é finalizado o processo. São as mais antigas e as mais utilizadas para
obtenção de vários produtos. No decorrer do processo nada é adicionado, exceto
oxigênio, antiespumante, acido ou base para controle do pH. O volume no decorrer
do processo permanece constante.
Contínuo: O substrato é adicionado continuamente de modo que a sua
concentração fique constante. Ao mesmo tempo, retira-se o mosto fermentado. A
manutenção do VOLUME CONSTANTE do fermentador é primordial pois o sistema é
mantido em estado estacionário condição na qual as variáveis (concentração
microbiana, substrato e de produto) permanecem CONSTANTES ao longo do
processo. Excelente ferramentas para estudos de mecanismos de regulação
metabólica, porém há alta chance de contaminação.
Semi-contínuo: É utilizado, em alguns casos, para controlar problemas da
fermentação contínua. Várias dornas são colocadas em série. A primeira dorna é
periodicamente esvaziada e alimentada com inóculo do microrganismo em estoque.
1. Aguarde-se o término da fermentação.
2. Retira-se parte do meio fermentado, mantendo o restante no fermentador.
3. Adiciona-se um volume de meio igual ao volume retirado.
Descontínuo Alimentado: É um processo descontínuo, só que com o passar do
tempo coloca-se o substrato em pequenas proporções. A Mudança de volume pode
ou não mudar dependendo da concentração do substrato. Devido ao fornecimento
do substrato é possível DESLOCAR o metabolismo para uma determinada rota
metabólica.
FERMENTAÇÃO EM ESTADO SÓLIDO: É o processo que se refere a cultivos de
microorganismos sobre ou dentro de partículas emmatriz sólida. Ex: fruta com
mofo.
➔ É denominado: Fermentação em substrato sólido, emmeio semi-sólido, ou
Fermentação semisólida (FSS, FMS ou FES)