introdução a processos fermentativos
TRANSCRIPT
![Page 1: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/1.jpg)
Introdução a
Processos
Fermentativos
Prof Bernardo Dias
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
EQB353 - MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL E ENZIMOLOGIA
![Page 2: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/2.jpg)
Conceitos
Processos
Químicos
Catalisadores
Químicos
Processos
Enzimáticos
Biocatalisadores
(Enzimas)
Processos
MicrobianosBiocatalisadores
(Micro-organismos)
Fermentação?
Metabolismo: Processos Catabólicos Anaeróbicos
de Compostos Orgânicos
Indústria: Processos Microbianos de Larga Escala
![Page 3: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/3.jpg)
Etapas de um Bioprocesso
Meio e Mosto
![Page 4: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/4.jpg)
Cultura Microbiana
Características Desejáveis
-↑ Eficiência na Conversão de S P
- Permitir acúmulo de P e rápida liberação para o meio ↑ [P]
- Não produzir substâncias incompatíveis com P
- Constância quanto ao Comportamento Fisiológico
Conservação Genética
- Não ser patogênico Risco ambiental e custo adicional
- Não exigir condições de processo muito complexas
- Não exigir meios de cultura dispendiosos
![Page 5: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/5.jpg)
Inóculo
![Page 6: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/6.jpg)
Fases de Crescimento
![Page 7: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/7.jpg)
Fases de Crescimento
![Page 8: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/8.jpg)
Meio de Cultivo
- Fontes de Carbono: CO2, compostos orgânicos macromoléculas
- Fontes de Nitrogênio: NH4+, NO3
-, N2, uréia, compostos orgânicos
nitrogenados proteínas, ácidos nucleicos
- Fontes de Fósforo: PO43- ácidos nucleicos, fosfolipideos
- Fontes de Enxofre: SO42-, H2S, compostos orgânicos sulfurados, sulfetos
metálicos aminoácidos, coenzima A e vitaminas
Composição Geral
- Sais minerais: Mg, Ca, Na, K
- Elementos-traço: Fe, B, Cr, Mn, Co, Cu, Mo, Ni,
Se, W, V, Zn
- Vitaminas (Complexo B)
Componentes
enzimáticos
e/ou de vias
metabólicas
![Page 9: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/9.jpg)
Mosto
- Custo do Substrato
- Suprimento e Disponibilidade do Substrato
- Variabilidade na Composição da Matéria-prima
- Condições de Armazenamento
- Dificuldades de Esterilização do Mosto
- Fermentescibilidade
Fatores Importantes
![Page 10: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/10.jpg)
Matérias-primas
Tipos
- Sacaríneas: sacarose, glicose, frutose, lactose
- Amiláceas: maltose, glicose
- Lignocelulósicas: glicose, xilose
- Outras: Glicerol, Vinhaça, Licor Sulfídrico,
Óleos, gorduras e ácidos graxos
Glicerol
![Page 11: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/11.jpg)
Matérias-primas
SacaríneasSacarose
- Caldo de cana-de-açúcar: 10-20%
Sacarose; 0,1-2,0% Glicose + Frutose
- Melaço: 32-34% Sacarose; 14-16%
Glicose; 16-18% Frutose
- Suco de frutas: 12-25% Glicose +
Frutose
- Leite e Soro de leite: 5% Lactose
![Page 12: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/12.jpg)
Matérias-primas
Sacaríneas
“Beet root”
(Beta vulgaris var. esculenta)
≠
“Sugar beet”
(Beta vulgaris var. vulgaris)
15 – 20% Sacarose 3 – 5% Sacarose
![Page 13: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/13.jpg)
Matérias-primas
Amiláceas
- Grãos/Cereais: Trigo, Milho, Cevada, Sorgo, Arroz
- Raízes/Tubérculos: Mandioca, Batata, Batata Doce
Zea mays
Manihot esculenta
Triticum aestivum
Sorghum bicolor
Ipomoea batatas
![Page 14: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/14.jpg)
Matérias-primas
Amiláceas
Regiões
cristalinas
Regiões
amorfas
Biomassa % amido
Milho 62-65
Trigo 60-69
Sorgo 62-65
Cevada 55-65
Arroz 57-88
Batata 65-85
Mandioca 85-87
Centeio 56-58
![Page 15: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/15.jpg)
Matérias-primas
Amiláceas
Milho
Levedura
Gluco-
amilaseAlfa-
amilase
1: tanque de lavagem;
2: moinho;
3: reator de cozimento/liquefação;
4: reator de sacarificação e
fermentação;
5: coluna para absorção de etanol;
6: coluna de concentração;
7: coluna de retificação;
8: peneiras moleculares;
9: primeiro trem do evaporador;
10: centrífuga;
11: segundo trem do evaporador;
12: secador.
Etanol
DDGS
B. stearothermophilus
A. niger
![Page 16: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/16.jpg)
Matérias-primas
Celulósicas
- Resíduos Agroindustriais: Bagaço de cana, palha de arroz, sabugo de
milho, cascas de frutas
- Subprodutos da indústria madeireira: Serragem
Casca de Arroz Bagaço de canaSerragem
Sabugo de milho
![Page 17: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/17.jpg)
Matérias-primas
Celulósicas: Pré-Tratamento
- Remoção da lignina
- Solubilização da Hemicelulose
- ↓ Cristalinidade da Celulose
- Alcalino:NH3, NaOH, H2O2
+ NaOH
- Ácido: Diluído ou
Concentrado, H2SO4, HCl
- Físico: Explosão a Vapor
Enzimático: Celulase
Celulose
(%)
Hemicelulose
(%)
Lignina
(%)
Bagaço
de cana36 28 20
Palha de
milho36 28 29
Papelão 47 25 12
Palha de
arroz33 26 7
![Page 18: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/18.jpg)
Matérias-primas
Celulósicas: Pré-Tratamento
- Líquidos Iônicos
Acetato de 1-etil-3-metilimidazol:
[C2mim][Ac]
Cloreto de 1-butil-3-metilimidazol:
[C4mim][Cl]
![Page 19: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/19.jpg)
Glicose
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 20: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/20.jpg)
Glicose
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 21: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/21.jpg)
Endoglucanases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 22: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/22.jpg)
Endoglucanases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 23: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/23.jpg)
Endoglucanases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 24: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/24.jpg)
Endoglucanases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 25: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/25.jpg)
Endoglucanases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 26: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/26.jpg)
Endoglucanases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 27: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/27.jpg)
Endoglucanases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 28: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/28.jpg)
Endoglucanases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 29: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/29.jpg)
Endoglucanases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 30: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/30.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 31: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/31.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 32: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/32.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 33: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/33.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 34: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/34.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 35: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/35.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 36: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/36.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 37: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/37.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 38: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/38.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 39: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/39.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 40: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/40.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 41: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/41.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 42: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/42.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 43: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/43.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 44: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/44.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 45: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/45.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 46: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/46.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 47: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/47.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 48: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/48.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 49: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/49.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 50: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/50.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 51: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/51.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 52: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/52.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 53: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/53.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 54: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/54.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 55: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/55.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 56: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/56.jpg)
Endoglucanases
Celobiohidrolase I
Celobiohidrolase II
ß-glicosidases
AÇÃO SINÉRGICA
CASTRO, AM
![Page 57: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/57.jpg)
Impelidores
A1) Helice Propeler (Naval)
A2) Helice PBT (Palhetas inclinadas)
B1) Hélice Turbina (Rushton)
B2) Hélice Disco de Cowles
C) Ancora
D) Ribbon (Helicoidal)
Fermentadores
![Page 58: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/58.jpg)
Fermentadores
Volumes
5-1000 m³
![Page 59: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/59.jpg)
Classificação dos Processos
Quanto a Condução
Batelada Simples Batelada
Alimentada
Batelada por Cortes
Contínuo
Reciclo de Inóculo
Volume
constante
Volume Final
Volume Inicial
Alimentação Alimentação
Saída
Volume
constante
Saída
Alimentação
![Page 60: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/60.jpg)
Classificação dos Processos
Quanto ao Estado Físico do Meio
- Submerso
- Estado Sólido, ou Semi-Sólido
Sem agitação Agitação contínua ou frequente
Aeração
forçada
Sem
Aeração
forçada
![Page 61: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/61.jpg)
Classificação dos Processos
Quanto ao Suprimento de O2
- Aeróbio (Natural ou forçado)
- AnaeróbioClostridium sp.
![Page 62: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/62.jpg)
Cinéticas dos Processos
Gaden (Velocidades Especificas x Tempo)P associado a X P não associado a X
P semi-
associado
a X
tempo tempo tempo
[X][X] [X]
[P]
[P]
[P]
Limitação de
Nitrogenio e
Inicio da
Produção
![Page 63: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/63.jpg)
Cinéticas dos Processos
Deindoerfer (Concentração x Tempo)
[P] [P][P]1
[P]2
[S] [S] [S]
[S]2
[S]1
[X]
[I]
Repressão
Catabólica
Diauxia
![Page 64: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/64.jpg)
Tipos de Fermentadores
Coluna de Bolhas
Agitados Pneumaticamente
Air-lift
![Page 65: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/65.jpg)
Células Imobilizadas
Tipos de Fermentadores
Leito Fixo Leito Fluidizado
AlimentaçãoAlimentação
Ar Ar
ArAr
SaídaSaída
![Page 66: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/66.jpg)
Membranas
Tipos de Fermentadores
Alimentação
Saída
Ar
Substrato
Produto
![Page 67: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/67.jpg)
Membranas
Tipos de Fermentadores
Processo Força Motriz Material retido Aplicações
Microfiltração ∆P (0,5 – 2 atm) MM > 500 kDa Esterilização de Meios;
Concentração de células;
Clarificação de Vinhos e
Cerveja
Ultrafiltração ∆P (1 – 7 atm) MM > 5 kDa Fracionamento e
concentração de
proteínas; Recuperação
de metabólitos
secundários
Nanofiltração ∆P (3 – 30 atm) MM > 0.2 kDa Dessalinização de
bebidas; Recuperação de
metabólitos secundários
Pervaporação ∆C Solutos menos
permeaveis
Recuperação de
metabólitos voláteis,
solventes
Eletrodiálise ∆E Solutos não-
iônicas
Recuperação de ácidos
orgânicos
![Page 68: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/68.jpg)
Processos de Downstream
- Filtração
- Centrifugação
- Microfiltração
- Floculação
Separação
Rompimento Celular
- Método Químico: Solventes, Choque Osmótico, Detergentes,
Saponificação
- Método Físico: Ultrassom, Homogeneizador a Alta Pressão, Moinho
de Bolas, Termólise, Congelamento/Descongelamento
- Método Enzimático: Lisozima, Beta-Glucanase
![Page 69: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/69.jpg)
Processos de Downstream
Extração
Concentração
- Solvente
- Bifásica Aquosa
- Membranas: Ultrafiltração, Nanofiltração
- Precipitação
Purificação- Cromatografia: Exclusão Molecular, Troca Iônica, Afinidade,
Interação Hidrofóbica, Adsorção
![Page 70: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/70.jpg)
Integração Produção-Separação
Fermentação Extrativa Solventes utilizados: Dodecanol, dibutil-
ftalato, querosene, dioctil-ftalato, octanol, ciclohexano, silicone, dodecano,
hexadecano, e tetradecano
Arraste por Gás Passagem de gás (N2 ou CO2) pelo fermentador
durante a produção do metabólito, que é depois condensado, sendo o gás
reciclado para o processo
Adsorção Uso de matrizes poliméricas, carvão ativo, zeólitas, silica,
resinas de troca iônica.
Complexação Ciclodextrinas
![Page 71: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/71.jpg)
Cálculos
![Page 72: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/72.jpg)
Cálculos
![Page 73: Introdução a Processos Fermentativos](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022042013/6255a691fb7ae558f012c26e/html5/thumbnails/73.jpg)
Referências
- Biotecnologia Industrial, Vol. 2, Engenharia Bioquímica; Schmidell, W.; Lima, U.A.; Aquarone, E.; Borzani, W.; Editora Edgard
Blücher, 2001.
- Industrial Biotechnology, Soetaert, W.; Vandamme, E.J.; Wiley-
VCH, 2010.
- Comprehensive Biotechnology, Vol. 1, 2 e 3; Moo-Young,
M.; Elsevier, 2011.
- Encyclopedia of Bioprocess Technology: Fermentation,
Biocatalysis and Bioseparation, Vol. 1 – 5; Flickinger, M.C.;
Drew, S.W.; Wiley-Interscience, 1999.