UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro Ladebio

LADEBIO

Laboratórios de Desenvolvimento de
Bioprocessos da Escola de Química da UFRJ

SInProBio, LaProEnz, LabEngBio, LabSIm e Central Analítica
Desde 14/12/2009
Estatísticas 175588 visitas.
W3C XHTML 1.0

Produção Científica: Dissertações de Mestrado

Desempenho de um Reator com Levedura Imobilizada na Fermentação Alcoólica contínua de meio Melaço-Vinhoto

Autor: Eduardo Niskier Sanchez
Ano da Defesa: 1994
Orientadores: Nei Pereira Jr., PhD. Ronaldo Coutinho Fernandes, PhD
Programa: TPQB - Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos da EQ/UFRJ
Download: PDF (PDF: 60 KB)

Resumo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade da produção de etanol por fermentação contínua de meio melaço-vinhoto, utilizando-se a levedura Saccharomyces cerevisiae.

Ensaios preliminares em batelada com células livres empregando diferentes meios, permitiram concluir que a presença do vinhoto não prejudicava o desempenho das células, sendo mesmo favorável ao processo.

Foram obtidos os valores de fator rendimento de produto em relação ao substrato consumido (YP/S) e produtividade volumétrica (QP) de 0,491 g/g e 10,69 g/Lh, respectivamente na presença do resíduo. A redução percentual de substrato foi próxima à totalidade, indicando bom potencial do microorganismo para fermentação neste meio.

Nos primeiros ensaios utilizando o biorreator tubular de 1,5 L de volume total com células imobilizadas em alginato de cálcio, foi observada a tendência de maior concentração celular na entrada da coluna, devido à maior disponibilidade de substrato e menor concentração de produto neste ponto para razões de 0,4 L/h, correspondendo a um tempo de residência de 1 h, notou-se que a maior parte da conversão de substrato em produto se dava na primeira metade da coluna.

O sistema biocatalítico demonstrou bom desempenho operando na faixa de concentração de substrato na corrente de alimentação de 70-130 g/L, tendo convertido quase que totalmente o substrato fornecido.

Foram realizados experimentos visando estudar o comportamento do leito em relação à estabilidade temporal. O sistema foi operado por 10 dias consecutivos, observando um declínio na produtividade calculada, permitindo estimar em 15 dias o tempo de meia-vida nas condições escolhidas.

Utilizando os dados experimentais, efetuou-se um estudo teórico do problema de difusão-reação intraparticular, permitindo estudar características relevantes do processo de transferência de massa no interior das esferas.

Finalmente estudou-se o desempenho de um biorreator contínuo em função da taxa de diluição. Como era esperado, para baixos valores de vazão a conversão é alta, parâmetro este que decresce com o aumento na taxa de diluição. Por outro lado, altas vazões forneceram elevados valores de produtividade, da ordem de 35 g/Lh, quando se considera o volume total do biorreator. Entretanto, ao considerar-se a porosidade do leito este valor pe aumentado até 100 g/Lh.

LADEBIO - Laboratório de Desenvolvimento de Bioprocessos da Escola de Química da UFRJ