aula9

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26/04/2017
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Biorreatores e 
Processos Fermentativos
Aula 6 – Profa. Dra Ilana L. B. C. Camargo
Ciências Físicas e Biomoleculares
IFSC - USP 
PARTE II
Biorreator ou fermentador
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Biorreator ou fermentador
Classificação dos biorreatores
• Quanto ao tipo de biocatalisador;
• Quanto à configuração do biocatalisador (células/enzimas
livres ou imobilizadas);
• Quanto à forma de se agitar o líquido no reator.
Biorreator ou fermentador
Biocatalisadores: 
Enzimas ou células vivas (microbianas, animais ou vegetais)
Classificação dos Biorreatores quanto ao tipo de biocatalisador:
Grupo dos Reatores Bioquímicos – Biorreatores nos quais as 
reações ocorrem na ausência de células vivas, ou seja, são 
tipicamente os “reatores enzimáticos”;
Grupo dos Reatores Biológicos – Biorreatores nos quais as 
reações se processam na “presença de células vivas”; 
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Biorreator ou fermentador
Classificação mista dos biorreatores segundo Kleinstreuer:
Baseada no tipo do biocatalisador empregado (enzima,
microrganismo aeróbio ou anaeróbio) e na configuração
deste (livre, imobilizado ou confinado entre membranas)
Grande 
variedade !!!
I) Reatores em fase aquosa (fermentação submersa)
(I.1) Células/enzimas livres
• Reatores agitados mecanicamente (STR: “Stirred tank reactor”)
• Reatores agitados pneumaticamente
- Torre
- Coluna de bolhas
- Reatores “air-lift”
• Reatores de fluxo pistonado (“plug-flow”)
(I.2) Células/enzimas imobilizadas em suportes
• Reatores com leito fixo
• Reatores com leito fluidizado
(I.3) Células/enzimas confinadas entre membranas
• Reatores com membranas planas
• Reatores de fibra oca (“hollow-fiber”)
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Biorreator ou fermentador
II) Reatores em fase não-aquosa (fermentação semi-sólida)
• Reatores estáticos (reatores com bandejas)
• Reatores com agitação (tambor rotativo)
• Reatores com leito fixo
• Reatores com leito fluidizado gás-sólido
Biorreator ou fermentador
I. Reatores em fase aquosa (fermentação submersa)
(I.1) Células/enzimas livres
Mais amplamente utilizados: reatores agitados mecanicamente (STR, 
stirred tank reactor), conhecidos também como reatores de mistura, 
constituindo cerca de 90% do total de reatores utilizados 
industrialmente.
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Biorreator ou fermentador
Chicanas / Baffles
Agitadores
Sistema de aeração
Reatores agitados mecanicamente (STR) 
Agitação mecânica favorece a 
homogeneização, suspensão de 
sólidos, dispersão gás-líquido, 
aeração e a transferência de calor e 
massa
Quebra espuma
Reatores agitados mecanicamente (STR)
Agitadores ou impelidores: geralmente são colocados em volta de
um eixo central rotatório e distribuídos ao centro e fundo do tanque. O
tipo, tamanho e número de agitadores, bem como a localização
influenciam diretamente na mistura e transferência de massa no reator.
A velocidade de rotação (rpm) dos agitadores é definida pelo usuário.
Principais agitadores:
Biorreator ou fermentador
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Pense nos aquários!!
Biorreator ou fermentador
Ar
Microrganismos para decomposição
Ar
Reatores agitados pneumaticamente
Reatores agitados pneumaticamente
a)Biorreatores em torre
b)Biorreatores coluna de ar/bolhas
c)Biorreatores “air-lift” (Loop reactor)
A B C
Reator tipo Torre Reatores tipo “Loop reactor”
Biorreator ou fermentador
Tubo difusor
Relação altura/diâmetro de 3:1
Pode ter até 20 m de altura!
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Reatores agitados pneumaticamente
Biorreatores coluna de ar/bolhas
Biorreator ou fermentador
Ponto de vista construtivo – mais simples
Cilindro com fundo e tampas abauladas
Serpentinas de resfriamento internas ou externas
Entrada de ar pelo fundo
Produção de ácido cítrico até antibióticos
Relação altura/diâmetro de 4:1 a 5:1
Pode chegar até 23 m de altura
Quando há serpentinas internas, passam a funcionar mais como air-lift
e não como bubble column fermenter
Reatores agitados pneumaticamente
Biorreatores com borbulhamento / coluna de ar
http://www.microbialcellfactories.com/content/figures/1475-2859-5-21-3-l.jpg
Miniatura
Betts and Baganz Microbial Cell Factories 2006 5:21 
http://ct-cr4.chem.uva.nl/bc/lit_radi.html
Biorreator ou fermentador
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Reatores agitados pneumaticamente
Biorreatores com borbulhamento / coluna de ar
Aplicação: células animais e vegetais
Biorreator ou fermentador
Ausência de agitação mecânica
Menores tensões de cisalhamento
• Aumentar a mistura axial no reator;
• Reduzir a coalescência das bolhas que circulam numa
mesma direção (igual a do líquido);
• Equalizar as forças de cisalhamento (é distribuída
uniformemente pelo reator).
Reatores agitados pneumaticamente
Biorreatores “air-lift” - promove movimentação cíclica do fluido 
usando um cilindro central em cuja base é inserido o ar
A presença do tubo difusor permite:
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Reatores agitados pneumaticamente
Biorreatores “air-lift”
Regiões do Tubo Difusor
Riser / fluxo ascendente:
região onde as bolhas de gás são
liberadas. Pode ser dentro ou
fora do tubo central.
A ascensão das bolhas causa o
fluxo de líquido na direção
vertical. Para contrabalançar, o
líquido flui em direção
descendente no downcomer /
fluxo descendente.
Isto permite a circulação do
líquido e aumenta a eficiência de
mistura quando comparado a
coluna de bolhas.
Zona de 
alívio
Biorreator ou fermentador
Reatores agitados pneumaticamente
Biorreatores “air-lift”
Zona de Alívio:
• Adiciona volume ao reator;
• Reduz a espuma;
•Minimiza a circulação de bolhas pelo downcomer devido ao súbito
alargamento do topo do reator que diminui a velocidade da bolha e
a libera do fluxo do líquido. Assim previne-se a entrada de bolhas
ricas em CO2 no downcomer;
• Redução da perda de meio devido a formação de aerossol
Os reatores airlift são utilizados com fluidos menos viscosos
e quando há necessidade de agitação mais suave e
transferência de oxigênio a baixo custo.
Biorreator ou fermentador
Zona de 
alívio
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Reatores agitados pneumaticamente
Biorreatores “air-lift”
Biorreator ou fermentador
Características:
➢ Extrema simplicidade
➢ Baixo investimento
➢ Maior facilidade para ampliação da escala
➢ Menor consumo de energia
➢ Adaptação mais fácil ao cultivo de células sensíveis ao cisalhamento
➢ Relação de altura diâmetro varia de 5:1 até 10:1
➢Relação do diâmetro do tubo central e diâmetro do reator é de 0,6 – 0,8, o 
que maximiza a circulação do meio e, portanto, obtém menor tempo de mistura
Desvantagens dos Biorreatores tanque agitado 
mecanicamente em relação aos “air-lift” :
-Maior consumo de energia
-Maior nível de espuma
-Nem sempre é compatível com alguns tipos de células 
(animais e vegetais)
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Reatores de fluxo pistonado (“plug-flow”) 
http://www.pilot-plant.com/images/plug-flow-reactor.jpg
Meio Inóculo
Meio e inóculo são misturados a 
partir da base do reator e a 
cultura flui, idealmente, em 
velocidade constante, sem 
ocorrer mistura longitudinal.
O fluxo é contínuo e o tempo 
dentro do reator é curto, por isso 
é utilizado para reações rápidas.
Biorreator ou fermentador
(I.2) Células imobilizadas em suportes
Biorreator ou fermentador
Principal característica:
Estrutura física de confinamento que obriga as 
células a permanecerem em uma região particular 
de um biorreator
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Sem necessidade de 
células vivas
Com necessidade de 
células vivasEnzima/Sistema ezimático envolvido na conversão 
bioquímica ativo (1 ou algumas, sem coenzimas e vias 
anabólicas presentes na replicação celular)
Produtos a serem formados requerem múltiplos passos 
de transformações, regeneração de coenzimas, presença 
de cadeia respiratória, vias metabólicas geradoras de 
intermediários e outros inerentes às células vivas
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Vantagens do uso da célula imobilizada:
• Possibilidade de utilização de altas concentrações celulares no volume 
reacional, implicando em maiores velocidades de processamento;
•Operação de sistemas contínuos com velocidade de alimentação acima da 
velocidade específica máxima de crescimento da célula (não imobilizada);
•Eliminação de problemas com reciclo externo de células (sedimentadores, 
filtros, centrífugas);
•Provável obtenção de maiores fatores de conversão de substrato ao 
produto desejado;
•Possibilidade de utilização de projetos de biorreatores mais adequados à 
cinética do sistema biológico utilizado;
•Maior proteção ao sistema biológico em relação ao estresse ambiental, 
ocasionado por elevadas concentrações de substratos, pH e cisalhamento.
(I.2) Células imobilizadas em suportes
Biorreator ou fermentador
Schmidell W. et al, 2001. V.2 – cap. 16
A imobilização é conseguida através do contato do material utilizado
para a imobilização com as células vivas que se pretende imobilizar,
sob condições ambientais controladas.
O material utilizado para a imobilização é denominado Suporte.
(I.2) Células imobilizadas em suportes
Biorreator ou fermentador
Características de um suporte:
a) Não ser tóxico para as células; 
b) Ter alta capacidade de retenção;
c) Ser resistente ao ataque químico e microbiano;
d) Ter pouca sensibilidade às possíveis solicitações 
mecânicas (compressão por peso, tensões de cisalhamento 
ou pressões internas ou externas de gases);
e) Alta difusividade de substratos e de produtos.
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Métodos de imobilização em partículas:
(I.2) Células imobilizadas em suportes 
Biorreator ou fermentador
Polímeros 
naturais
Polímeros 
sintéticos
Materiais 
inorgânicos
Alginato Poliacrilamida Alumina
K-Carragena Cloreto de 
polivinila
Sílica
Àgar Poliestireno Zircônia
Pectina Poliuretano Vidro
Dextrana Polietileno glicol Diatomita
Colágeno Vermiculita
Celulose
Adsorção, Ligação covalente e Envolvimento
Métodos de imobilização em partículas
(I.2) Células imobilizadas em suportes
Reatores com leito fixo ou fluidizado
1. Adsorção (interações eletrostáticas, ligações iônicas e ligações 
covalentes parciais)
Limitação: Influência do meio na capacidade de retenção das células ao 
suporte (concentração iônica, pH, e idade da população celular)
Suportes comerciais utilizados no método de adsorção
Nome 
comercial
Material Diâmetro (mm )
Densidade 
(g/mL)
Célula
Cytodex dextrana 0,20 1,04 Mamífero
Cytopore Celulose 0,23 1,03 Mamífero e 
microrganismo
Cytoline Polietileno e sílica 2,0 a 2,5 1,03 a 1,3 Mamífero e 
microrganismo
Siran Vidro poroso 1,0 a 2,0 1,6 microrganismo
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(I.2) Células imobilizadas em suportes
Reatores com leito fixo ou fluidizado
Métodos de imobilização
2. Ligação covalente (suporte com grupamento químico responsável
pela imobilização da célula ao suporte) – silanização de esferas de vidro
(100 a 500µm) seguida de reação com glutaraldeído.
Suporte -O-Si-C-C-C-NH2
O
O
Suporte -O-Si-C-C-C-N-C-C-C-C-C
O
O
H O O
H
Tratamento com 
-aminopropil-trietoxisilano (APTS)
Tratamento do aminoalquil-suporte 
com glutaraldeído
Interação da carbonila do suporte com 
aminas da parede celular
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(100 a 500 micra)
Limitação: Potencial toxicidade do sistema devido ao Glutaraldeído
Métodos de imobilização
(I.2) Células imobilizadas em suportes
Reatores com leito fixo ou fluidizado
3. Envolvimento - Imobilização de células vivas
Confinamento de uma população celular em uma matriz 
polimérica formadora de um gel hidrofílico. Os poros da matriz 
formada são menores que as células contidas em seu interior.
Meio Substrato Produto
Materiais mais utilizados 
para partículas de gel são 
os polímeros naturais:
Agar
K-carragena
Alginato
Pectina
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Mais usado!!
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Agitador 
magnético
Polissacarídeo 
+ Células
Partículas 
contendo células 
imobilizadas
Solução de KCl ou 
CaCl2 0,05 a 0,5M
Imobilização de células por envolvimento em gel 
hidrofílico induzida por Ca2+ e K+
Solução do polímero em água 1 a 4%
Partículas com diâmetro de 0,5 ou 5 
mm e densidade populacional de 
até cerca de 250 mg de biomassa 
seca g-1 de matriz
(I.2) Células imobilizadas em suportes
Reatores com leito fixo ou fluidizado
Métodos de imobilização
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3. Envolvimento -
Vantagens:
a) Facilidade
b) Baixíssima toxicidade
c) Alta capacidade de retenção celular
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Métodos de imobilização
(I.2) Células imobilizadas em suportes
Reatores com leito fixo ou fluidizado
3. Envolvimento
Desvantagem:
Limitação imposta pela difusão intraparticular de substratos e 
produtos metabólicos
Para minimizar os efeitos, deve-se otimizar:
•O tamanho da partícula;
•A difusividade das espécies através da matriz polimérica
•Concentração celular na partícula
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(I.2) Células/enzimas imobilizadas em suportes
Reatores com leito fixo ou fluidizados
O confinamento celular permite a utilização de 
biorreatores de configurações bastante diferenciadas.
A maior parte dos biorreatores estudados para sistemas
de células imobilizadas consistem-se de colunas
operadas continuamente, contendo leito fixo ou
fluidizado das partículas com as células imobilizadas.
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(I.2) Células/enzimas imobilizadas em suportes
Reatores com leito fixo
Células ou enzimas são imobilizadas em grandes partículas sólidas ou
gelatinosas formando “pacotes”. O meio é adicionado ou bombeado
através da coluna preenchida com partículas onde estão aderidas ou
aprisionadas as células que vão converter o substrato em produto.
Suportes sólidos: células se aderem na superfície
Partículas de gel: células aprisionam-se na rede de polímero (melhor
retenção e maior área efetiva superficial para imobilização)
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(I.2) Células/enzimas imobilizadas em suportes
Reatores com leito fixo
Biocatalisador é imobilizado em um
suporte inerte (alginato, K-carragena,
pectina, cerâmica, vidro, sílica etc).
Finalidade: manutenção de elevadas
concentrações celulares, podendo-se
atingir, consequentemente, elevadas
produtividades no processo em questão
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(I.2) Células/enzimas imobilizadas em suportes
Reatores com leito fixo
Aplicações:
-Tratamento de resíduos (suportes sólidos – filtros biológicos)
-Produção de enzimas (suportes gelatinosos)
-Biotransformação de esteróides
- Produção tradicional de vinagre!
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(I.2) Células/enzimas imobilizadas em suportes
Reatores com leito fixo: produção de vinagre
Mistura de solução de álcool acidificado com ácido acético e nutrientes para o 
crescimento de bactérias produtoras do ácido acético e inóculo de espécies de 
Acetobacter. 25-300C. É necessário sistema de controle de temperatura e o 
vinagre é produzido em 10 dias por este método.
Bacilo G-
AeróbioBiorreator ou fermentador
Raspas de madeira
Grades de madeira
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(I.2) Células/enzimas imobilizadas em suportes
Reatores com leito fixo
Vantagens: 
-Fácil recuperação do produto
Desvantagens:
-Deficiência na transferência de O2 e nutrientes;
-Entupimento (crescimento das células) e alterações de fluxo (caminhos 
preferenciais);
-Homogeneização prejudicada;
-Com o tempo há perda por lavagem de células aderidas ou aprisionadas
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(I.2) Células/enzimas imobilizadas em suportes
Reatores com leito fixo
Departamento de Hidráulica e Saneamento - SHS,
da Escola de Engenharia de São Carlos - EESC/USP 
http://www.finep.gov.br/Prosab/1_esgoto_usp.htm
Desenvolvimento de Reator Horizontal de Leito Fixo para Tratamento de 
Esgotos Sanitários.
Reator anaeróbio de leito fixo Biomassa imobilizada em
Espuma de poliuretano
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(I.2) Células/enzimas imobilizadas em suportes
Reatores com leito fluidizado
Podem ser definidos como grandes tubos ocos (colunas verticais) dentro 
dos quais partículas contendo células ou enzimas imobilizadas são 
carregadas (até cerca de 70% do volume útil) fluidizadas ou expandidas 
através de um dos mecanismos:
1) Gás inerte (N2 ou CO2) ou ar atmosférico inserido na base da coluna;
2) Reciclo parcial do efluente da coluna;
3) Movimentação interna do fluido promovida por agitação mecânica
Biorreator ou fermentador
Adsorção ou envolvimento
Eventualmente: próprio gás carbônico formado durante o processo
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(I.2) Células/enzimas imobilizadas em suportes
Reatores com leito fluidizado
Biorreator ou fermentador
Movimentação interna do fluido 
promovida por agitação mecânica.
(I.2) Células/enzimas imobilizadas em suportes
Reatores com leito fluidizado
Conforme o gás passa pelo distribuidor, o
meio contendo as partículas sólidas se agita
fazendo com que tenhamos um fluxo (Leito
empacotado).
Se esse fluxo alcança uma certa velocidade
as partículas sólidas se dispersam no líquido
e se tem o leito fluidizado.
Muito usado na indústria petroquímica.
http://www.nationmaster.com/encyclopedia/Fluidized-bed-reactor
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(I.2) Células/enzimas imobilizadas em suportes
Reatores com leito fluidizado
Vantagens:
- Alta taxa de transferência e homogeneização;
-Baixo atrito;
-Fácil recuperação do produto (não precisa separar as células)
-Não há problemas de entupimento como leito fixo
-Boa produtividade volumétrica (maior que leito fixo e tanques 
agitados)
Biorreator ou fermentador
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(I.2) Células/enzimas imobilizadas em suportes
Reatores com leito fluidizado
O reator foi construído em aço carbono zincado a quente, com
diâmetro da base de 1,50 m e 15,0 m de altura, tendo como material do
leito, partículas de carvão ativado granulado.
Foi utilizado, para receber e tratar cerca de 40% da vazão dos esgotos
gerados no Campus I da USP, de São Carlos - SP. As fotos apresentam
este reator e uma partícula (recheio) de carvão ativado, mostrando o
seu aspecto na fase de aderência de microrganismos para a formação do
biofilme.
Biofilme no carvão
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(I.3) Células/enzimas confinadas entre membranas
- Reatores com membranas planas
- Reatores de fibra oca (“hollow-fiber”)
Biorreator ou fermentador
Bioreactor de membrana combina tratamento biológico com um processo de 
separação utilizando membranas de microfiltração.
É constituído por um tanque reator e uma unidade de microfiltração.
No reator, os microrganismos (principalmente bactérias) transformam matéria 
poluída dissolvido em biomassa, e do nitrogênio amoniacal ("amoníaco") em 
nitrato. 
Assim poluentes orgânicos biodegradáveis são eliminados pelo biorreator (gorduras, 
ácidos orgânicos, resíduos vegetais, etc), bem como um certo número de metais 
que são oxidados em compostos insolúveis em grande parte. 
Os sólidos em suspensão são então eliminados por meio da membrana de 
microfiltração.
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http://www.fibercellsystems.com/about.htm
(I.3) Células/enzimas confinadas entre membranas
- Reatores de fibra oca (“hollow-fiber”)
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http://www.fibercellsystems.com/advantage.htm
(I.3) Células/enzimas confinadas entre membranas
- Reatores de fibra oca (“hollow-fiber”)
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II) Reatores em fase não-aquosa (fermentação semi-sólida)
Definição de fermentação semi-sólida:
Processo que se refere a cultura de microrganismos sobre ou 
dentro de partículas em matriz sólida (substrato ou material 
inerte), onde o conteúdo de líquido (substrato ou meio 
umidificante) ligado a ela está a um nível de atividade de água 
que, por um lado, assegure o crescimento e metabolismo das 
células e, por outro, não exceda a máxima capacidade de ligação 
da água com a matriz sólida
Materiais insolúveis em água sobre os quais microrganismos crescerão:
-Suporte sólido que atua como fonte de nutrientes;
-Matriz sólida, inerte ou não, que absorve o meio de cultura líquido que traz os
nutrientes.
Em geral, na literatura, o suporte sólido atua como fonte de nutrientes
Biorreator ou fermentador
Substrato – forma natural: bagaço da cana, sabugo de milho
produtos ou resíduos agroindustriais – baixo ou 
nenhum valor comercial 
- forma sintética: argila
Pode-se incorporar solução nutriente ao substrato sólido, 
visando adequá-lo melhor às condições nutricionais do 
microrganismo para a fermentação desejada
Ex. Produção de -galactosidase por Aspergilus niger em composto de
farelo de trigo. São adicionados: uréia (fonte de nitrogênio), água de
maceração de milho (fonte de fatores de crescimento), farinha de soja
(indutores da enzima) e ácido cítrico (favorece a produção da enzima)
II) fermentação semi-sólida
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II) fermentação semi-sólida
Característica do substrato para maior rendimento:
- Alto grau de acessibilidade do microrganismo a todo o meio
Porosidade
Tamanho 
Formato das partículas
Porosidade: absorção de água, facilita transporte de enzimas e 
metabólitos por entre o meio e os microrganismos
Tamanho das partículas  velocidade de fermentação
Granulometria própria para permitir circulação do ar, dissipação 
de gases e calor
Biorreator ou fermentador
II) fermentação semi-sólida
Exemplos de matéria prima para fermentação em estado sólido e 
produtos finais:
Farelo e palha de trigo, farinha e farelo de soja, palha de 
arroz, bagaço da cana  Produção de enzimas
Bagaço da maçã, de uva, melaço de cana-de-açúcar 
produção de álcool
Bagaço de cana, Água de maceração de milho, farelo de 
milho  produção de antibióticos
Soja  miso, shouyo
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II) fermentação semi-sólida
Microrganismos:
Fungos filamentosos (baixos níveis de água no sistema)
Rhizopus  renina microbiana
Trichoderma
Penicillium  penicilina
Aspergillus
Bactéria: Bacillus thurigiensis  produção de bioinseticida
amilase
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II) Reatores em fase não-aquosa (fermentação semi-sólida)
Reatores estáticos
Reatores com agitação
Reatores com leito fixo
Reatores com leito fluidizado gás-sólido
Ausência de água livre 
teor de umidade 30 a 80% que depende das características 
de retenção de água do substrato sólido empregado
Reatores de vidros
Reatores de bandejas
(madeira, bambu, alumínio)
Esteira rolante
Tubular horizontal (tambor rotativo)
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II) Reatores em fase não-aquosa (fermentação semi-sólida)
Cultivo dos microrganismosem suportes sólidos sob baixo teor de 
umidade (frascos, colunas, tanques, bandejas ou tambores 
rotatórios)
Suportes podem ser resíduos agrícolas (palha, fibra de cascas de 
arroz, trigo, milho, mandioca), alimentos (grãos e farinhas) ou ainda 
suportes inertes (argilas). Fermentação ocorre em níveis de umidade 
semelhantes aos encontrados no ambiente natural dos 
microrganismos
Muito usado para processos que envolvem microrganismos 
filamentosos como a produção de enzimas por fungos filamentosos
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II) fermentação semi-sólida
Exemplos
Queijo Roquefort
É produzido com leite de ovelha não-pasteurizado ao qual é adicionado o 
fungo Penicillium roqueforti. A umidade e a quantidade de ar no local 
de maturação, necessárias para que o fungo se desenvolva no queijo, 
são rigorosamente controladas. 
Originário da região de Rouergue, França, tem forma cilíndrica e pesa de 
2 kg a 3 kg. A casca é pegajosa de cor marfim bem clara e a textura é 
macia, com um aroma característico e sabor que pode ser mais ou menos 
picante de acordo com o grau de maturação. 
http://www.queijosnobrasil.com.br/queijo_roquefort.htm
http://www.frenchentree.com/tarn-aveyron-food-drink/DisplayArticle.asp?ID=16885
10 oC – 90% umidade
várias semanas
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II) fermentação semi-sólida
Celulase
Foi observada a atividade celulolítica de extratos enzimáticos 
obtidos a partir de Trichoderma reesei, Trichoderma viride, 
Penicillium citrinum, Penicillium chrysogenum, e Fusarium 
oxysporum, tendo como substrato palha de trigo, bagaço de 
cana seco ao sol, casca de arroz e fibra de coco. 
Foram utilizadas, como condições de processo, um pH inicial de 
5,8 a um teor de umidade de 80% e temperatura de 250C a 
300C, durante um período de 7 – 14 dias. 
Observou-se que a produção em meio sólido foi três vezes 
superior à submersa.
Biorreator ou fermentador
II) fermentação semi-sólida
Sequência típica de processo de produção de 
enzimas pelo método de cultura sólida
Meio de cultura à base de farelo de trigo umedecido, esterilizado com vapor
Resfriamento e inoculação com esporos de Aspergillus
Mistura e colocação em bandejas ou tambores rotativos
Incubação a 20 – 45 0C de 1 a 7 dias
Extração de enzima com água ou solução tampão secagem e moagem da cultura
Extrato enzimático Farelo enzimático
Biorreator ou fermentador
26/04/2017
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Vantagens da Fermentação semi-sólida em relação à fermentação 
submersa:
-Menor custo de capital e operacional;
-Menor risco de contaminação (baixa umidade);
-Maior facilidade de remoção do produto final;
-Utilização de fontes de carbono não convencionais insolúveis;
-Ausência de atrito;
-Permite o desenvolvimento de estruturas diferenciadas; importante para 
formação de alguns produtos (fungos).
Desvantagens:
-Dificuldade de parâmetros físicos durante o cultivo (gradientes)
-Natureza heterogênea do meio devido a dificuldades na homogeneização
II) Reatores em fase não-aquosa (fermentação semi-sólida)
Biorreator ou fermentador
Schmidell W, Lima UA, Aquarone E, Borzani W. Biotecnologia 
Industrial: Engenharia Bioquímica. Volume 2. Ed Edgard 
Blücher LTDA, São Paulo, 2001. Cap. 8-13 , 16, 20
Bibliografia