Biotecnologia Industrial - Vol 2 - Willibaldo Schmidell

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DisciplinaEngenharia Química735 materiais1.741 seguidores
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Pretende-se, a §eguir, apresentar algumas características de alguns amostra-
dores mais freqüentemente empregados. Convém salientar que na literatura há a 
descrição de um número elevado de amostradores, sendo freqüente que um pes-
quisador, ao trabalhar sobre. o tema, acabe por desenvolver o seu próprio sistema, 
ou propondo variações sobre os existentes. Isso resulta na geração de dados que 
são de difícil comparação, a não ser que se empregue sistema idêntico. 
5.3.1 - I!Tlpinger 
O impinger é um dos amostradores mais conhecidos e sobre o qual há inui-
tas referências. Existem, inclusive, inúmeras versões desse amostrador, sendo um 
exemplo típico o indicado na Figura 5.1, extr_aída do trabalho de TYLER; SHIPE,8 
sendo conhecido como "all-glass impinger" (AGI). 
2 
13cm 
Figura 5.1 - "All-glass impinger" (AGI). (I) Entrada do ar; (2) Saída do ar (bomba de vácuo). 8 
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68 Esterilização de ar 
Esse amostrador consta de um recipiente de vidro que contém 10 mL·do lí-
quido coletor, que pode ser água destilada, ou determinadas soluções como a so-
lução gelatina-fosfato, constituída de gelatina (2 g/L) e Na2HPQ4 (4 g/L), à qual se 
adiciona 0,01 mL de óleo de oliva esterilizado, a fim de evitar a formação de espu-
ma. Antes do início da amostragem, todo o conjunto deve ser esterilizado. 
Ao se iniciar a amostragem do ar, liga-se a abertura 2, indicada na Figura 
5.1, a uma bomba de vácuo, de forina a reduzir a pressão no interior do recipiente. 
Dessa forma, o ar entrará no amostrador através da abertura 1, borbulhando no lí-
quido coletor através do tubo de vidro, o qual é capilar em sua parte final para 
gerar bolhas de pequeno diâmetro. Espera-se, portanto, que os microrganismos 
existentes no ar fiquem retidos no líquido. 
Terminada a tomada de amostra, o frasco é agitado, a fim de promover a de-
sagregação dos eventuais aglomerados de células, determinando-se, então, a con-
centração de microrganismos no líquido coletor, através dos métodos usuais de 
diluições e contagem de colônias em placas. 
Conhecendo-se a vazão de ar e o tempo de amostragem, conhece-se o volu-
me de ar amostrado, tendo-se, portanto, todos os dados necessários para o cálculo 
da concentração de microrganismos neste ar. 
Uma das vantagens desse amostrador consiste no fato de Iião ser necessário 
o uso de medidor de vazão de ar, uma vez executada a calibração do aparelho, 
pois o tubo capilar funciona como um "orifício crítico". Essa expressão "orifício 
crítico" significa uma condição de trabalho na qual a relação entre as pressões rei-
nantes nas extremidades do tubo capilar é suficiente para produzir velocidade do 
ar igual à do som. Essa velocidade não é mais ultrapassada, mesmo que a pressão 
do lado do vácuo diminua ou oscile abaixo desse valor crítico. Para o ar, a relação 
de pressões é de 0,53, significando que se a amostragem for efetuada de um ambi-
ente à pressão de 1 atm, a pressão do lado do vácuo deverá ser inferior a 0,53 atm, 
podendo inclusive oscilar entre valores abaixo deste e, mesmo assim,' a vazão per-
manecerá constante.9 Assim, uma vez construído o instrumento, ele deve ser sub-
metido a uma calibração, para se conhecer a vazão de ar que ele pe/mite, com a 
devida precisão. 
No caso do AGI utilizado por TYLER; SHIPE,8 a vazão de ar era de 12,5 L/min 
e a distância da extremidade livre do capilar ao fundo do frasco era de 4 mm. Esse 
impinger apresentou uma eficiência de retenção de esporos de Bacillus subtilis su-
perior a 99%, em comparação com os · dados obtidos com um amostrador de algo-
dão (vide a seguir) considerado como absoluto, apesar de se saber que ocorre 
destruição de células neste tipo de amostrador. 
Em vista desses fatos, os mesmos autores puderam imaginar que haveria re-
tenção de microrganismos no tubo de admissão de ar, assim como poderia ocorrer 
a destruição de células, em virtude da excessiva velocidade com que as partículas 
são lançadas no meio, podendo, inclusive, haver choque contra o fundo do frasco. 
Para demonstrar a ocorrência de retenção no tubo de admissão 'do ar, TYLER 
et al. 10 empregaram aerossol contendo cristal violeta, sendo que após certo tempo 
de amostragem efetuavam uma lavagem no tubo de admissão, determinando a 
concentração daquele corante através de um colorímetro. Demonstraram que não 
Amostradores 69 
apenas ocorre essa retenção, como também que ela depende do tamanho da partí-
cula, observando que para partículas de 20 Jlm ocorre praticamente retenção total. 
Um dos métodos empregados pelos autores para a determinação da des-
truição de células vegetativas durante a amostragem, consistiu no uso de células 
marcadas radiativamente. Para tanto, usaram uma suspensão de Serratia marces-
cens previamente cultivada em meio glicosado contendo fósforo ou enxofre radio-
ativos. Após a amostragen( determinavam o número de partículas no líquido 
coletor através de um contador Geiger e as células viáveis pela técnica usual de 
contagem de colônias em placas. 
Uma vez constatados esses problemas com o AGI, SHIPE et al. 11 desenvolve-
ram um outro tipo de amestrador, que recebeu a designação de amestrador Shipe, 
indicado na Figura 5.2. 
2 
Figura 5.2 - Amostrador Shipe. (I) Oriffcio crítico (entrada do ar); (2) saída do ar (bomba de vácuo). 11 
Esse outro tipo de instrumento consiste em um erlenmeyer de 125 mL, sendo 
a entradado ar feita através de um "orifício crítico". Ele opera de forma similar ao 
AGI, colocando-se no erlenmeyer 25 mL do líquido coletor e ligando-se a saída de 
ar a uma bomba de vácuo. Devido à entrada do ar em alta velocidade ser efetuada 
na superfície do líquido, isto provoca um movimento circular do líquido coletor, 
sendo importante a localização do orifício de entrada, a fim de evitar uma excessi-
va umidificação das paredes do frasco. 
70 Esterilização de ar 
Como se pode observar, o amostrador Shipe não conta com o tubo de entra-
da, e ainda lança as partículas contra a superfície do líquido coletor que está em 
movimento. Isso evita a mencionada retenção e também reduz :a possibilidade de 
destruição de células vegetativas, sendo que testes comparativos indicaram cerca 
de 23% a mais de células viáveis no amostrador Shipe, em relação ao valor obtido 
no AGI. 
Os detalhes expostos acima servem para ilustrar os cuidados na constru-
ção e operação desses amostradores, para se poder obter resultados satisfató-
rios e reprodutíveis, mesmo no caso de se utilizar aerossóis contendo células 
conhecidas. 
5.3.2 - Amostragem por filtração 
Existem vários amostradores cujo princípio básico da amostragem é a filtra-
ção, sendo, portanto, distintos dos amostradores mencionados. Consistem em fazer 
passar o ar através de um elemento filtrante, o qual deverá reter os microrganismos 
suspensos. Posteriormente, pode-se colocar esse material filtrante em suspensão em 
um volume conhecido de um líquido adequado, procedendo-se a uma agitação vi-
gorosa, a fim de propiciar a passagem dos microrganismos retidos para o líquido. 
Finalmente, efetua-se a determinação da concentração de microrganismos no líqui-
do, pelas técnicas usuais de diluições e contagem em placas. Conhecendo-se o volu-
me de líquido sabe-se o número total de microrganismos retidos e, novamente, 
conhecendo-se a vazão do ar amostrado e o tempo de amostragem, têm-se todos os 
elementos para o cálculo da concentração de células no ar. 
Alternativamente, pode-se após a passagem do ar através do elemento filtran-
te dar condições para que as células proliferem no próprio coletor; efetuando-se en-
tão a contagem de colônias. Esse procedimento, quando possível, evita o trabalho 
adicional de suspender as células em um líquido para posterior contagem. 
Um amostrador