Introdução aos processos fermentativos – Primeira parte
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Introduo aos processos fermentativos
Aula 6Seleo do microorganismo fermentativoAdaptao dos
microorganismos
Processos Fermentativos
Processos qumicos: Realizado entre compostos qumicos usando-se
catalisadores qumicos.Processos Enzimticos: Transformao qumica
realizada por catalisadores biolgicos (enzima) na ausncia de seres
vivos. Processos Fermentativos ou biolgicos: Transformao realizada
pelos microrganismos (biocatalisadores). Os M.Os metabolizam o
composto qumico.
Exemplos de Processos Fermentativos
Processos qumicos: formao da borracha de silicone. Silicone lquido
+ catalisador qumico polilcool com ons = borracha de
siliconeProcessos Enzimticos: tratamento de suavizao e amolecimento
das fibras de algodo de jeans. Processos Fermentativos ou
biolgicos: Produo de lcool, vinho, cerveja, vitaminas,
medicamentos, enzimas.
Fermentao
Processo de transformao bioqumica de uma determinada substncia para
obteno de energia sem utilizar oxignio livre no meio atravs de um
microorganismo.Transformao de uma molcula orgnica com maior carga
energtica, em energia, na forma de ATP principalmente, e outra
molcula orgnica receptora dos prtons produzidos durante o
processo.
Fermentao = MO + substrato
Para que a fermentao do substrato ocorra o M.O. fermentador
deveestar saudvel e nas condies ideais de crescimento.Funes
orgnicas em perfeito estado;Vias metablicas funcionando e adaptadas
ao substrato;Formao do produto no deve inibir a fermentao.
(Controle de feedback)
Produto
A formao do produto indica a forma de modular o processo
fermentativo;As caractersticas fsico-qumicas do produto fornecem as
informaes para controle do processo: controle da populao de
microorganismos, controle da formao de sub-produtos, controle do
consumo de nutrientes;
Caractersticas desejadas de um M.O. fermentador
Apresentar elevada eficincia na converso de um dado substrato.
Permitir o acmulo do produto no meio de forma a se ter elevada
concentrao do produto no caldo fermentado.No produzir substncias
incompatveis com o produto.Apresentar constncia quanto ao
comportamento fisiolgico.
Quanto a funo do M.O.?
Caractersticas de eficincia em um trabalho:Economia: manuteno
meios/mosto Eficincia: alta capacidade de produo Agilidade: produo
em menor tempoCompetncia: capacidade de produo com diferenas entre
o substrato e fatores externos mantendo o
rendimento.Adaptabilidade: capacidade de manter a produo com
diferentes tipos de ambiente.
M.O. deve multiplicar-se para produzir
Crescimento microbianoCaracterstica de cada espcie;Adaptao de cada
cepa;Nutrio direcionada a formao do produtoSubstncias necessrias
para a formao do produto ou melhora no rendimento.
O que o crescimento dos M.O.s?
Crescimento o aumento da populao de indivduos com as mesmas
caractersticas em um meio.aumento do nmero de clulas.unicelulares:
aumento da populaodepende de 2000 reaes
bioqumicasCatabolismoAnabolismo
Caractersticas dos microorganismos quanto ao crescimento
Quanto ao ambiente dependem de:gua;Temperatura;pH;Oxignio;Fontes de
Carbono e energia
gua
Atividade de gua Ajuste da molaridade interna: K+ Estabilidade e
atividade de enzimasAtividade de gua regulada pela concentrao de
sais.Os M.O. podem ser classificados quanto a tolerncia a sais:no
haloflicoshaloflicos moderadoshaloflicos extremos:> 15% de
sal
Solutos que podem ser empregados no equilbrio osmtico
Temperatura
A temperatura regula:velocidade das reaes qumicas (enzimas)M.O.s
possuem grande amplitude de temperaturas de crescimentotemperaturas
refernciais:mnimatimamxima
Classificao dos microrganismos de acordo com a temperatura de
crescimento
Psicrfilos de -20C 10CMesfilos de 10C 50CTermfilosde 50C
110CHipertermfilos > que 120C - vulces
pH
pH interno deve ser mantido em 7,2 (de 7,0 7,4)ao: influncia nas
interaes de cargas entre os aminocidos das cadeias proticas:
estrutura e funo das protenas estratgia: liberando ou absorvendo
ons
Classificao dos microrganismos deacordo com o pH de
crescimento
Acidfilos; Neutralfilos; Alcalfilos; em geral: bolores e leveduras:
5-6 protozorios: 6,7-7,7 algas: 4-8,5 bactrias:mnimo = 4timo =
6-8mximo = 9
Oxignio
ltimo aceptor de eltrons na CTE dos organismos aerbios.
Classificao dos microrganismos de acordo com as relaes com o
oxignio:aerbiosanaerbios estritos
aerotolerantesfacultativos
Anaerbios obrigatrios
Aerbios obrigatrios
Anaerbios facultativos
Microaerfilos
Anaerbios aerotolerantes
Fontes de C e de energia
Classificao dos microrganismos de acordo com a fonte de carbono e
energia quimiorganotrficos quimiolitotrficos fotolitotrficos
fotorganotrficos