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