Fermentação ácida

Para a tabela B.8 e B.1 (apêndice B). A fórmula molecular e peso molecular são:
Sacarose = C12H22O11: MW = 342,3
Ácido propiônico = C3H6O2: MW = 74.1
Ácido acético = C2h4o2: MW = 60.1
Ácido butânico = C4H8O2: MW = 88.81
Ácido lático = C3H6O3: MW= 90.1
Para p 75, a fórmula molecular da biomassa pode ser tomada como a media, CH1.8O0.5N0.2
No fim da tabela B.8 o peso molecular da biomassa é 25.9
A equação de reação pode ser obtida modificando a eq. (4.13) para o crescimento anaeróbico
e a formação de produtos:
C12H22O11 + b NH3 -> c CH1.8O0.5N0.2 + d CO2 + eH2O + f1 C3H6O2 + f2 C2H4O2 + f3
C4H8O2 + f4 C3H6O3
O rendimento de biomassa do substrato Yxs = 0,12 g g-1. Esse valor pode ser usado para
determinar o coeficiente estequiométrico usando a eq. (4.12)
c = Yxs (MW substrato)/ MW celula = 0.12g.g-1 (342.3)/25.9 = 1.59

O coeficiente f1, f2, f3 e f4 podem ser determinados de maneira semelhante usando o
rendimento do produto e a eq. (4.14)
f1 = Yps (MW substrato)/ (MW ácido propiônico) = 0.40g.g^-1 (342.3)/ 74.1 = 1.85
f1 = Yps (MW substrato)/ (MW ácido acético) = 0.40g.g^-1 (342.3)/ 60.1 = 1.14
f1 = Yps (MW substrato)/ (MW ácido butânico) = 0.40g.g^-1 (342.3)/ 88.1 = 0.19
f1 = Yps (MW substrato)/ (MW ácido lático) = 0.40g.g^-1 (342.3)/ 90.1 = 0.13

Dos coeficientes restantes b, d e s, porque o CO2 e o H2O não figuram no calor de cálculos de
combustão = 0, somente b precisa ser determinado. Isso pode ser feito usando balanço
elementar na balança N. balanço N: b = 0.2 = 0.2 x 1.59 = 0.32
Para calcular o calor da reação, os aquecimentos da combustão dos reagentes e produtos são
requeridos da tabela B.8 (Apêndice B)
Δh°c Sacarose = 5644.9KJ gmol^-1
Δh°c NH3 = -382.6KJ gmol^-1
Δh°c Biomassa = -552KJ mol^-1
Δh°c Ácido propiônico = -1527.3KJ gmol^-1
Δh°c Ácido acético = -874.2KJ gmol^-1
Δh°c Ácido butânico = -2183.6KJ gmol^-1
Δh°c Ácido lático = -1368.3 KJ gmol^-1

O calor da reação é determinado pela Eq. (5.20). Como o calor da combustão de CO2 e H2O é
zero:
ΔH(yxd?) = (n Δh°c)S + (n Δh°c)A - (n Δh°c)B - (n Δh°c)PA – (n Δh°c )AA - (n Δh°c)BA - (n Δh°c)LA
Onde S = Sacarose; A = NH3; B = biomassa; PA = Ácido propiônico; AA = Ácido acético; BA =
Ácido butânico; LA = Ácido lático. Usando a base de 1 mol de sacarose, o n nesta equação é o
coeficiente estequiométrico, substituindo os valores:
Δrxn = 1 mol (-5644.9KJ gmol^-1) + 0.32 gmol (-382.6KJ gmol^-1) – 1.59 gmol(-552KJ gmol^-1)
– 1.85 gmol(-1527.3KJ gmol^-1) – 1.14 gmol (-874.2KJ gmol^-1) – 0.19 gmol (-2183.6KJ gmol^-
1) – 0.13 gmol (-1368.3 gmol^-1)
Δrxn = -474.8KJ ou 113 kcalg/mol

Este ΔHrxn foi determinado com base em sacarose 1 mol. De 30Kg de sacarose consumida
durante um período de 10 dias.
ΔHrxn = 30kg [100g/1kg]x[1mgol/342.3g]x(-474.8KJgmol^-1) = -4.16x10^4KJ 

Átomos sempre querem estar em estados de baixa energia. No estado fundamental, eles estão no estado de mais baixa energia. 

Quando se ligam, a energia resultante é menor do que seria caso eles estivessem juntos. Quando átomos de ligam, há liberação de energia. 

Ex: Quando 2 H se ligam a um átomo de O, energia é liberada. 

2 H + O -----> H2O 

Em termos energéticos seria assim: 

energia maior -----> energia menor + energia liberada 

A energia é liberada, geralmente, em forma de calor. 

Reações que liberam energia são chamadas de reações exotérmicas.