COMPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE BATELADA E BATELADA ALIMENTADA NA HIDRÓLIS ENZIMÁTICA DE AMIDO

COMPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE BATELADA E BATELADA ALIMENTADA NA HIDRÓLIS ENZIMÁTICA DE AMIDO

(Teste         de DNS: ácido 3,5-dinitrosalicílico para        α-amilase de acordo com Pascoal, Mitidieri e Fernandes, 2011)

1. INTRODUÇÃO

Em escala industrial, muitos processos são adaptados com vista a otimizar a produção. O processo descontínuo por sua vez, também foi sendo adaptado de modo a aten0der ao objetivo de diferentes indústrias. As fermentações clássicas vêm sendo utilizada pelo homem desde a antiguidade e, ainda hoje, são as mais empregadas para obtenção de vários produtos fermentados (SOUSA, 2013).

 São também conhecidas por fermentação em batelada, seu modo de operação pode ser descrito assim: no instante inicial a solução nutriente esterilizada no fermentador é inoculada com microrganismo e incubada, de modo a permitir que o processo ocorra sob condições ótimas. No decorrer da fermentação é adicionado oxigênio (quando necessário), antiespumante, e controladores de pH. Terminada a fermentação, o meio fermentado é retirado e submetido a tratamentos finais (CARVALHO et.al., 2001).

A batelada alimentada é um tipo de processo fermentativo onde o substrato é alimentado constantemente, de forma a manter essa concentração constante, resultando em um sistema de volume variável. Este é um processo de muito sucesso, pois elimina a inibição pelo substrato, resultado em altas produtividades, geralmente muito maior que o obtido na batelada simples, exceto pelo fato que existe uma alimentação e, portanto o volume do reator é variável (GONZALES, 2004).

Segundo, SCHMIDELL et.al. (2001), as principais vantagens do processo de batelada alimentada são: (1) Minimização dos efeitos do controle do metabolismo celular, como repressão catabólica, onde glicose e outras fontes de carbono, rapidamente metabolizáveis, reprimem a expressão de genes que codificam enzimas relacionadas ao metabolismo de outras fontes de carbono; (2) Prevenção da inibição por substratos ou precursores, onde qualquer fonte de nutriente pode se tornar inibitória, dependendo da concentração do meio, do microrganismo e das condições de fermentação; (3) Minimização da formação de produtos de metabolismo tóxico, fator particularmente crítico em cultivos de alta densidade celular.

1. OBJETIVO

O objetivo desta aula foi avaliar a eficiência entre os processos de batelada e batelada alimentada no processo fermentativo de um produto genérico.

1. MATERIAL E MÉTODOS

Para que os modelos matemáticos fosse realiadas, foi preciso utilizar as seguintes equações:

Eq. 1                                           [pic 1]

Eq. 2                                           [pic 2]

Eq. 3                                           [pic 3]

Onde  é a velocidade específica das três variáveis.[pic 4]

Eq. 4                                          [pic 5]

Eq. 5                                         [pic 6]

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Visto que a aula experimental não gerou resultados passiveis de ser avaliados, obtemos sob orientação do professor alguns dados de processos fermentativos em batelada, e em batelada alimentada, para que fosse possível, avaliá-los, e interpretá-los a fim de agregar conhecimento.

Portanto um processo fermentativo de um produto genérico gerou resultados de concentração de substrato, concentração de células e concentração de produto, bem como o tempo do processo para o método de fermentação em batelada e batelada alimentada. Estes valores podem ser mais bem observados na Tabela1 e Tabela2.

Tabela 1. Resultados encontrados para um processo fermentativo em batelada para um produto genérico.

Tempo (h)	Substrato (g/L)	X (g/L)	Produto (mg/L)
0	63	0,5	0
2	61	1	0
4	56	2	0
5	53	4	5
7	42	6	110
9	37	7	200
11	33	8	300
12	31	9	305
13	30	10	350
14	22	10	340
15	15	10	340
17	7	9	210
18	3	10	200
19	1	10	120
21	0	10	105
23	0	10	50
24	0	9	25

Tabela 2. Resultados encontrados para um processo fermentativo em batelada alimentada para um produto genérico.

Tempo (h)	Substrato (g/L)	X (g/L)	Produto (mg/L)
0	63	0,5	0
2	55	0,6	0
4	47	7	0
5	43	10	40
6	42	13	50
7	33	16	60
8	36	28	75
9	29	20	140
10	34	21	150
11	40	22	190
12	40	23	260
13	36	23	300
14	35	23	360
15	36	24	370
16	40	24	385
17	35	25	390
18	30	26	325
19	29	27	275
21	18	29	240
23	19	29	210
24	17	30	140

OBS: Início da alimentação em 7 horas, com substrato na concentração de 200 g/L e vazão de alimentação 0,5 mL/min.