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Laboratórios de Desenvolvimento de
Bioprocessos da Escola de Química da UFRJ

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Produção Científica: Dissertações de Mestrado

Desenvolvimento e Validação Experimental de Modelo de Crescimento para Candida guilliermondii visando à Produção de Xilitol

Autor: Wilson Bucker Aguiar Junior
Ano da Defesa: 1999
Orientadores: Nei Pereira Jr., PhD e Ofélia Queiroz Fernandes Araujo, PhD
Programa: TPQB - Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos da EQ/UFRJ
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Resumo

Este trabalho consistiu no estudo de alguns aspectos do comportamento de Candida guilliermondii IM UFRJ 50088, uma linhagem produtora de xilitol a partir de D-xilose.

Primeiramente testou-se os modelos de Monod, Contois e Tessier para prever seu crescimento sob aerobiose, através de técnica de estimativa não linear. Destes modelos, o que apresentou parâmetros com maiores confiabilidade estatística e significado biológico foi o de Contois, com µmax = 0,285 h-1 e B = 1,98 gS/gX.

Foi possível estimar também o coeficiente de manutenção energética (mS = 7,56 mgS/L.h) e o fator de conversão de substrato destinado à síntese de material celular (YX/S' = 0,500 gX/gS). Todos os parâmetros estimados foram analisados estatisticamente.

A demanda específica de oxigênio apresentou seu valor máximo de 153 mgO2/gX.h no início da fase exponencial de crescimento, tendo sido diretamente influenciada pelo tempo de incubação do inóculo.

Através do conhecimento do modelo de crescimento e da demanda específica de oxigênio, foi possível simular os perfis de oxigênio dissolvido para diferentes valores de KLa, permitindo prever o suprimento de oxigênio adequado à produção de xilitol como função do tamanho do inóculo na faixa de 1 a 4 g/L de concentração celular inicial.

Para valores de inóculo de 10 e 18 g/L observou-se diminuição da demanda especifica, cujos valores máximos foram, respectivamente, 35 e 18 mgO2/gX.h.

Obtiveram-se correlações para KLa em função da velocidade de agitação e vazão de ar em água e com 30 g/L de células, tendo sido observado um aumento sistemático do parâmetro na presença de células.

Partindo-se do inóculo de 18 g/L, estudou-se o efeito do grau de aeração, sendo que a produção de xilitol ocorreu com um valor de KLa de 17 h-1 conduzindo a valores de produtividade volumétrica e fator de conversão 0,64 g/L.h e 0,45 gP/gS, respectivamente. Nesta situação, a concentração de oxigênio situou-se na faixa de 0,3 a 0,7 % da saturação, quando a situação de restrição foi caracterizada pelo fato da etapa limitante da taxa de consumo de oxigênio.

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