Fermentação

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Fermentação 
Dividida em duas 
• Fermentação submersa (FS) → Meio em presença de água 
• Fermentação em estado sólido (FES) → Matrix sólida com presença de pouca água 
Fermentação submersa 
Ocorre em meio com presença de água livre e normalmente com substratos solúveis. Um 
exemplo clássico de meio para fermentação submersa é o caldo de cana-de-açúcar usado para 
produzir etanol. 
Processo: 
 
Tipo de processos de fermentação submersa 
Batelada 
Caracterizada pela adição do inóculo na dorna e adição do meio de cultivo sem controle de 
vazão. Espera-se fermentar e depois tira-se o produto fermentado para separar o produto das 
células e estas reaproveitadas. 
Batelada alimentada 
Adição do meio através de uma vazão controlada até o enchimento da dorna. A fermentação vai 
acontecer durante o enchimento. Depois de chegar no máximo de produto, a fermentação acaba. 
Processo contínuo 
Tem característica de ser initerrupta, com alimentação do meio e saída contínua de mosto 
fermentado, mas se houver problema durante o processo, é necessário parar todo o processo 
para ser resolvido. 
Semi-contínuo 
Utiliza-se parte do fermentado como inóculo para a fermentação posterior 
Tem características da batelada e contínuo mas não é um processo contínuo pois não tem 
alimentação contínua mas também nao tem pausa para limpeza como na batelada. 
Fermentação em estado sólido 
Levedura
Cana-de-
açúcar
Fermentação Etanol
Processo onde a cultura do micro-organismo fica sobre ou dentro da matriz sólida (substrato ou 
material inerte), com pouca água apenas para assegurar o crescimento e metabolismo, mas que 
nao exceda a máxima capacidade de ligação de água com a matriz sólida. 
Microrganismo comumente utilizados: 
 
Os fungos filamentosos têm grande crescimento em baixa quantidade de água 
Exemplos de produções com fermentação em estado sólido 
• Produção de enriquecimento protéico 
• Produção de enzimas 
• Produção de renina 
• Produção de penicilina 
• Produção de Giberella 
Existe duas formas de fazer fermentação em estado sólido 
1. Utilizar a matriz sólida como nutriente, então, ela será utilizada como nutriente para a 
fermentação 
2. Utilizada como suporte para imobilização de microrganismo e seria adicionado uma 
solução nutritiva para o microrganismo. Essa forma é chamada de matriz sólida inerte. 
Características do substrato:
 
 
Processos que facilitam a atuação do microrganismo 
Fungos 
filamentosos
Rhizopus
Trichoderma
Penicillium
Aspergillus
Substrato
Porosidade
Tamanho 
das 
partículas
Formato 
das 
partículas
Capacidade de absorção de água 
Quanto menor for a partícula, maior o 
rendimento no processo 
• Esmagamento, quebra, moagem e peneiramento 
• Suplementação de nutrientes e correção de pH 
• Hidrólise ácida ou alcalina ao material celulósico 
• Embebição 
• Vaporização ou aquecimento 
• Adição de agentes sequestrantes 
• Esterilização 
Procedimento: 
 
Reatores: 
• Reatores de vidro 
• Bandejas 
• Tanques circulares 
• Esteira rolante 
• Tubular horizontal ou vertical 
Vantagens da submersa 
• Aceleração na taxa de reação devido o contato direto com o substrato e micro-
organismo 
• Pode eliminar etapas de pré-tratamento 
• O substrato utilizado é extremamente simples 
• Reator menor 
• Redução de custo e energia 
• Raramente tem necessidade de agitação contínua 
Substrato
Tratamento do substrato
Esterilização
Ajuste de umidade
Incubação
Produto
Separação e purificação 
do produto
Vantagens da fermentação sólida 
• Elimina problema de contaminação 
• Produto final encontra-se mais concentrado 
• Utilização de menores quantidades de solventes 
• Menor produção de resíduos líquidos 
• Pode ser utilizado de modo contínuo, semi contínuo ou em batelada 
• Mais rendimento que na submersa 
Desvantagens FES 
• Dificuldade para dissipar o calor produzido como os gases 
• Difícil de ampliar escala 
• Se precisar de agitação, a energia utilizada será maior que a usada no submerso 
• Algumas dificuldades no controle do processo 
• Necessidade de pré tratamento do substrato 
• Quando há envolvimento de bactérias é mais viável utilizar o processo submerso 
• Muitas vezes tem-se um controle rigoroso nas condições ambientais 
• Técnicas reduzidas