Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos

Engenharia Bioquímica

Exercícios: Forma de condução de bioprocessos

Exercício 1: Fermentação em batelada alimentada

Em uma produção de penicilina em biorreator batelada alimentada inicia-se com um

volume Vi=10000L, concentração de células Xi=10g/L e concentração de penicilina

Pi=0,1g/L. A operação é realizada à vazão constante F=100L/h, por 100 horas. A

concentração do substrato no meio de alimentação é So=40g/L e no meio fermentativo é

praticamente nula.

Calcular:

a) A concentração final de células e penicilina;

b) A produção e a produtividade de penicilina, sabendo-se que o tempo de preparo do

fermentador é 10 horas.

Dados: p=0,01g penicilina/g células secas.h-1

; Yx/s=0,15g células secas/g substrato.

Exercício 2: Fermentação contínua

Suponha uma fermentação de um micro-organismo que obedeça ao modelo de Monod,

onde max=0,5 h-1

e KS= 2g/L. O organismo está sendo cultivado em um CSTF (reator

contínuo sem reciclo de células), onde F=100 L/h (vazão da corrente de alimentação de

substrato), S0=50 g/L (concentração de substrato que entra na corrente de alimentação) e

YX/S=0,5.

a) Qual o tamanho mínimo (V) do biorreator que dará a taxa máxima de produção de

células? Lembrando que a máxima produção de células ocorre quando D=Dm.

b) Qual a concentração de substrato e de células deste fermentador ótimo?

c) Resolveu-se trabalhar com V = 1.000 L. Qual será a concentração de substrato e de

células neste reator?

d) No caso do item c, qual será a velocidade específica de crescimento dos micro-

organismos?