Fermentação Descontínua Flashcards
Por que o engenheiro químico deve entender sobre fermentação descontínua?
Alguns processos de fermentação descontínua estão presentes no dia a dia, tais como produção de cerveja, vinho e iogurte, e alguns antibióticos, o que torna um conhecimento essencial para um engenheiro químico.
Cite 3 características das fermentações descontínuas
- Início do processo, o mosto é inoculado com o microrganismo e incubado no reator (dorna)
- Durante o processo: é adicionado O2, para processos aeróbicos, antiespumante e ácido e/ou base para controlar o pH.
- No fim do processo, o meio fermentado é descarregado do reator e segue para tratamentos finais.
Desvantagens da fermentação descontínua
Se o substrato exercer efeito de inibição, poderá ocorrer baixos rendimentos e/ou produtividade
Apresenta tempo morto, o que é custo a mais. O tempo morto caracteriza-se no tempo em que o fermentador (tempo de carga, tempo de descarga e lavagem).
Descreva como faria o inóculo de uma fementação alcoólica de uma dorna de 1000 L.
A inoculação é feita por métodos sucessivos a partir de cultura pura em meio sólido. Para uma relação de volume inóculo | volume próxima é realizado uma etapa de 10 vezes, o preparo de um inóculo para uma dorna de 1000 L é ilustrado abaixo.
O que deve necessariamente conter em um mosto fermentativo? Comente sobre os elementos principais, elementos secundários e elementos traços. Escolha um tipo de fermentação da literatura e exemplifique a sua resposta.
O meio de cultura em fermentações industriais é chamado de mosto ou meio de fermentação. Deve possuir nutrientes requeridos para o crescimento celular, como:
- elementos principais: C, H, O e N;
- elementos secundários: P, K, S e Mg;
- vitaminas e hormônios;
- elementos traços: requeridos em quantidades mínimas, como Ca, Mn, Fe, Co, Cu e Zn.
Descreve um pouco sobre as classificações de Borzani sobre os processos fermentativos.
Borzani classifica os processos fermentativos descontínuos em:
a) onde cada reator (dorna) recebe o inóculo - consiste na inoculação de uma dorna com o microrganismo. Oferece poucos riscos de contaminação
b) processos com recirculação de microrganismo- reaproveitam como inóculo, o microrganismo da batelada anterior;
c) processo por meio de cortes é inoculado um fermentador A e quando se atinge uma fermentação apropriada, transfere-se parte do conteúdo fermentado para um fermentador B. Ambos os fermentadores são preenchidos com um meio a fermentar.
Classificação do processo descontínuo alimentado
Processo descontínuo alimentado repetitivo: é aquele em que uma fração constante de volume de cultura é removida a intervalos de tempo fixos, podendo
ser mantido indefinidamente. Em outras palavras, de tempos em tempos, retira-se rapidamente um determinado volume de meio fermentado da doma (o qual será destinado à separação do produto fermentado), sendo recomposto até seu valor máximo através da adição de mosto com vazão de alimentação conveniente.
Processo descontínuo alimentado estendido descreve o modo de operação em que a concentração de substrato limitante é mantida constante no meio em fermentação pelo suprimento contínuo do nutriente.
Como o próprio nome sugere, tem por finalidade estender o período de fermentação; mantendo níveis de concentração de substrato no reator adequados para que as células continuem com atividade fermentativa direcionada para a formação do produto desejado.
Cite as vantagens e desvantagens de um processo descontínuo alimentado.
Vantagens
Controle de oferta de substratos às células:
1) Permite altas concentrações de substratos
indutores
2) Impede o efeito de repressão catabólica –
enzimas e antibióticos
3) Mantém baixa a concentração de substratos
inibitórios para formação do produto.
Permite a obtenção de alta concentração
celular
Desvantagens
1) Maior risco de contaminação;
2) Maior necessidade de controle do processo
(adição de nutrientes).
Quais são as principais aplicações do processo descontínuo alimentado?
Produção de leveduras, glicerol, acetona, butabol, ácido láctico, e outros materiais
Produção de determinados antibióticos, pois minimiza os efeitos da repressão catabólica
Concentração de glicose
