Processos Fermentativos Industriais Etanol Ácido cítrico Antibióticos Enzimas Fermento biológico.
Cinética de Processos Fermentativos
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CINÉTICA DE PROCESSOS FERMENTATIVOS
• O estudo cinético de um processo fermentativo consiste inicialmente na análise da evolução dos valores de concentração de um ou mais componentes do sistema de cultivo, em função do tempo de fermentação.
• Entende-se como componentes, o microrganismo (ou a biomassa), os produtos do metabolismo e os nutrientes ou substratos que compõem o meio de cultura.
•Tais valores experimentais de concentração (X, P, S respectivamente), quando representados em função do tempo, permitirão os traçados das curvas de ajuste, conforme ilustrado na figura a seguir.X= Célula → X = X(t)P= Produto → P = P(t)S= Substrato → S = S(t)
Curva de ajuste dos resultados de uma experiência idealizada de fermentação
Velocidades instantâneas de transformação
dt
dp
dt
ds
dt
dxpsx ;;
X = Velocidade instantânea de crescimento celular
S = Velocidade instantânea de consumo de substrato
P = Velocidade instantânea de formação de produto
Velocidades específicas de transformação
dt
dX
Xx
1
dt
dS
Xs
1
dt
dP
Xp
1
Devido ao fato de que a concentração microbiana X aumenta durante um cultivo descontínuo , aumentando conseqüentemente a concentração do complexo enzimático, torna-se mais lógico avaliar os valores das velocidades instantâneas com relação a concentração microbiana.
• Velocidade específica de crescimento celular
•Velocidade específica de consumo de substrato.
•Velocidade específica de formação de produto
Fatores de conversãoEstabelece relações entre os diversos
parâmetros analisados
SS
XXY SX
0
0/
0
0/ PP
XXY PX
SS
PPY SP
0
0/
X0= Concentração celular inicial
X= Concentração celular no instante t
S0= Concentração inicial do substrato
S= Concentração residual do
substrato no instante t.
Cálculo da velocidade instantânea
Resultados experimentais obtidos em uma fermentação alcoólica descontínua
Curva de crescimento microbiano
Fase 1- lag
Fase 2- transição
Fase 3- logarítmica ou exponencial
Fase 4- linear de crescimento
Fase 5- desaceleração
Fase 6- estacionária
Fase 7- declínio ou lise