aula8 industria microbiologica
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INDSTRIAS MICROBIOLGICAS
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Exemplos de Aplicaes Industriais de Microrganismos
Agentes de fermentao em outros processosS. cerevisiae: panificao, produo etanolBactrias para tratamento de efluentesAlimentao do homem e animais Algas, Leveduras e FungosFixadores de N na agricultura Bactrias do gnero RhizobiumControle biolgico de pragas (Bacillus)Produo de vacinas: Neisseria meningitides, Bordetella pertussis
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Microrganismos utilizados e produtos obtidos no cultivo delesLeveduras do gnero Saccharomyces: para bebidas alcolicas e etanolAcetobacter sp. : produo de vinagreAspergillus niger : cido ctrico, amiloglicosidaseLactobacillus: cido ltico, bebidas lcteasPropionibacterium: cianocobalamina (B12)Penicillium chrysogenum : Penicilina GXanthomonas campestris: Goma XantanaCorynebacterium glutami :Glutamato monossdicoEscherichia coli e Bacillus megaterium: Penicilina G Acilase
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Obteno de um Produto Microbiano ou Enzimtico: Principais Etapas Conhecimento prvio do catalisador Se EnzimaEstrutura e estabilidade no armazenamentoSe Microrganismo Forma de preservao da cultura Congelado a - 160C com crioprotetores; liofilizao; Slant (repiques); criotubos com esporos (se esporula)Composio elementar: valores tpicos
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Se Microrganismo
Cintica do crescimento do Microrganismo
Escolha das fontes de Carbono , Nitrognio, Enxofre, Fsforo, micronutrientes (vitaminas , sais)
Determinao experimental (ou literatura) de Yx/s
Obteno de um Produto Microbiano ou Enzimtico: Principais Etapas
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As fontes dos nutrientes podem ser:Fontes complexasMais baratas (presena de carboidratos pode reprimir)Fontes tpicasSoro do queijo, extrato de levedura, gua de macerao de milho Fontes sintticas mais carasEx: Glicose, glicerol, sulfato de amnia, aminocidos, vitaminas puras, soluo de sais inorgnicos , hidrolisados proticos Autotrficos CO2 Heterotrficos
Obteno de um Produto Microbiano ou Enzimtico: Principais Etapas
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Estudo cintico3.1 Enzima V=f(Cs, Ce, pH, T, Inibidor)3.2 Microrganismo a) cintica de crescimento do microrganismo pHTemperatura Concentrao limitante do nutriente Efeito de inibidores
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Estudo cintico
Fontes
%
Carbono
50
Nitrognio
14
Oxignio
20
Hidrognio
8
Fsforo
3
Enxofre
1
Potssio
1
Cloro, Clcio, Magnsio e Ferro
1,7
Outros
0,3
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b) Cintica de consumo de substrato Determinao experimental (ou literatura) de Yx/s
c) Cintica de formao do produto Associada (Yx/p e Ys/p) No associadapHTemperaturaRepresso catablicaPresena de indutoresEstudo cintico
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Escolha do tipo de biorreatorBiocatalisador livre ou imobilizadoSuperfcie (lquido ou semi-slido) ou submersoSubmerso: forma de agitar o lquidoFluxo pistonadoSe imobilizado: leito fixo ou fluidizadoMisturaAgitao mecnica (90% do total)Outras configuraesFluxo em vrticeFluidizadoAir-liftConfinados entre membranas
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Escolha do tipo de operaoDescontnuaFlexvel, bom controle do produto por lote, baixa contaminao, baixa produtividade (altos tempos mortos)ContnuaAlta produtividade, risco de contaminao e mutao, difcil controle de qualidadeSemi-contnua (batelada alimentada) Ocorre para tanques grandes descontnuos Permite manter baixa concentrao de nutrientes (evita represso catablica)
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Separao do produtoSeparao entre caldo e microrganismo (filtrao e centrifugao)
Produto o microrganismo: prensa ou liofiliza e embalaProduto intracelularRompe parede celularSepara do microrganismoConcentra produto (adsoro, precipitao e extrao)Purifica produto (cromatografia, eletroforese)CristalizaoProduto extracelularConcentraPurificaEstabiliza
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Fornecimento de O2Aerbio restrito, aerbio facultativo e anaerbioO2 : receptor final de eltronsSubmerso: borbulhamento de ar (difuso e quebra para agitao)
Superfcie Sopro de corrente de ar mido na superfcie Difcil controle de contaminao Alta concentrao do produto
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Esterilizao de meios e equipamentosEscolha entre esterilizar (morte de microrganismos vegetativos e esporos)UVVapor mido (mnimo 20 minutos 120 C )Vapor seco (acima de 150 C )O aumento da temperatura e do tempo aumenta a perda de nutrientes (vitaminas)Melhor aumentar a temperatura e diminuir o tempo (UHT)
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- Pasteurizao (morte de patognicos) 62 C em 30 minutos, resfriamento brando
Tindalizao (70-100 C ) 1 h, aps 24 h repete
Desinfeco (desinfetantes, antisspticos)
Agentes quimioterpicos (Sulfa, Cloranfenicol, antibiticos)
- Filtro de l de vidroEsterilizao de meios e equipamentos
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Consultaswww.iqsc.usp.br/iqsc/ensino/graduacao/disc_online/bacharel/microbiologia/aula04.ppt