[Música] Olá aluno tudo bem sejam muito bem-vindo a nossa unidade 3 e aula 1 nesta unidade estaremos estudando mais aprofundado sobre os processos fermentativos os tipos de processos bem como os controles realizados nesses processos fermentativos E também como nós vamos obter a recuperação desses produtos biotecnológicos e Nesta aula 1 nós estaremos estudando sobre os dois tipos principais de fermentação que existem que é o processo de fermentação em estado sólido e o processo de fermentação em estado líquido ou submerso então esses dois processos é importante vocês estarem compreendendo buscando agora o que nós Já estudamos na
aula anterior nas aulas anteriores das outras unidades em relação aos microrganismos suas características suas necessidades para o crescimento bem como o tipo de produto que está sendo produzido Então vamos acompanhar aqui agora em nosso material então aqui nós vamos estudar sobre a fermentação em estado sólido ou em estado líquido que também pode ser considerado fermentação estado submerso então a fermentação está do sólido iniciando aqui é um processo no qual vai ocorrer o crescimento do microorganismo ou seja o seu desenvolvimento em um substrato sólido ou seja em um meio de cultivo sólido Nós estudamos nas aulas
anteriores também sobre os requerimentos nutricionais para o desenvolvimento do microrganismo os nutrientes que são necessários e Geralmente os meios de cultivos São em meio líquido utilizando a água e maior quantidade os outros nutrientes aqui no fermentação em estado sólido aqui a matriz principal de substrato vai ser então mais um estado sólido ou semi sólido que também vem na literatura dizendo E que tem ausência de água livre a linha excesso então nesses caso desse tipo de fermentação os microrganismos vão se desenvolver sobre ou seja na superfície e no interior das partículas Quais são esses tipos de
matérias-primas palha de trigo palha de milho bagaço de cana-de-açúcar Então são materiais sólidos que vão ser utilizados para obtenção de nutrientes nesse caso a matéria-prima além de fornecer o nutriente o substrato vai servir também como um suporte onde o micro-organismo vai estar ali aderindo na superfície desse substratos do produto e da água adicionada para absorver o suporte então nesses tipos de matérias-primas quando vai realizar o tratamento pode ser feito o cultivo do microrganismo diretamente nesse substrato sólidos ou em beber umedecer esse material sólido com melaço de cana de açúcar com outros nutrientes líquidos também mas
só em beber só em umedecer para fornecer uma quantidade de minerais ali de minerais nutrientes vitaminas carboidratos proteínas suficientes aqui nessas imagens nós vemos alguns exemplos de fungos cultivados em placas em estado sólido Geralmente os maiores cultivos que ocorrem é em relação a fungos aqui a gente vê o cultivo em estado sólido em uma vidraria aqui no marlemeyer que é um exemplo também de cultivo em estado sólido e quais são os principais microrganismos utilizados nesse sistema de fermentação seja no seu estado natural ou seja microorganismos a partir de recursos da natureza do solo do ambiente
ou de culturas puras aquela que a gente adquire de uma empresa que tem um banco de Cultura de coleção de culturas mas geralmente os microrganismos mais utilizados para fermentação em estado sólido são os fungos filamentosos que formam as hifas o micélio e facilita a sua aderência e o consumo desse substratos alguns exemplos rizzopos o gênero tricoderma penicillium aspergilos penicillium também aqui as duas espécies de penicilina o gênero aqui penicil é um gênero muito importante na produção industrial na produção de diversos produtos biotecnológicos proporcionando uma grande importância no mercado e o substratos que são utilizados nessa
fermentação estado sólido Quais são as suas características deve ter alto grau de acessibilidade do microorganismo então o microorganismo que foi inoculado nesse material precisa ter o acesso a acessibilidade a esses nutrientes então por isso que é importante Primeiramente um estudo do substrato como é a característica desse material se tem uma certa porosidade que vai favorecer ali uma aeração uma distribuição desses nutrientes Qual o tamanho das partículas do material em estado sólido Quais são os formatos dessas partículas a circulação de ar entre a massa do material em estado sólido porque todas essas características essas condições vão
fornecer um ambiente adequado para o desenvolvimento do microrganismo seu crescimento e também proporcionar a produção das substâncias de interesse biotecnológico aqui nós vemos alguns exemplos na figura do bagaço de cana-de-açúcar que é uma das matérias-primas mais utilizadas para a fermentação em estado sólido casca de café palha de trigo de milho diversos materiais estão sendo utilizados e aqui um ponto muito importante como eu sempre venho mencionando com vocês em relação ao uso de resíduos agroindustriais em questão da sustentabilidade a fermentação está do sólido vem para auxiliar Ainda mais nessa questão da sustentabilidade da indústria voltada para
o reaproveitamento desses resíduos que seriam descartados então aqui no bagaço de cana de açúcar Geralmente se utiliza esse esse bagaço que foi utilizado lá para fabricação do etanol para fabricação do açúcar na cristalização então bagaço ao invés de ser descartado vai ser utilizado para o processo de fermentação e o bio reator em estado sólido aqui a gente vê um exemplo de um biorreador tem diversos modelos que nós já vimos nas aulas anteriores aqui só para vocês para ilustrar para vocês estarem verificando todo o sistema de um biorreador aqui é a imagem e aqui a gente
vê um esquema do desenho do projeto desse equipamento então aqui a gente vê o bio reator e toda as ligações aqui a gente vê o monitoramento do visor computacional toda a ligação que existe entre as bombas para a injeção de oxigênio se vai ser necessário o controle do ambiente tudo que vai interligar para fornecer uma condição ideal para o desenvolvimento do microrganismo e a produção de interesse biotecnológico e quais as aplicações da fermentação em estado sólido então algumas aplicações por exemplo produção de etanol então nós temos o etanol de primeira geração que é o etanol
produzida a partir do da cana-de-açúcar do caldo que é uma fermentação submersa em estado líquido e tem o etanol de segunda geração que é a fermentação estado sólido que é o etanol celulósico Então nesse material vai fermentar a o bagaço da cana ou seja esse material sólido vai ser fermentado e assim ser possível a produção de etanol a partir do material sólido para isso então vão ser produzidas enzimas celulares e dos microrganismos que vão estar hidrolisando e produzindo então o etanol também pode ser realizada a produção de proteína unicelular proteína no celular é obtenção de
uma biomassa microbiana que é bastante utilizada caso as leveduras é para obter fonte de biomassa ou seja microorganismos a massa ali do microorganismos que vão ser fonte de proteínas que é bastante utilizada na ração animal também na alimentação em meios de cultivo cogumelos comestíveis Olha esse bem importante também em nossa alimentação o cultivo do cogumelo geralmente ocorre em um substrato sólido grãos de trigo de milho Então faz todo um sistema de cultivo depois vai ocorrendo desenvolvimento do cogumelo e assim Então logo após faz a sua colheita depois que fez a colheita temos aqui o substrato
exaurido esse substrato também pode ser utilizado para fermentação em outros processos produção de enzimas pigmentos ácidos orgânicos aminoácidos e compostos bioativos de interesse para a aplicação seja na área da saúde humana ou também animal e a fermentação então está do líquido então nós vimos aqui as características da fermentação estado sólido e agora a fermentação está do líquido então no estado líquido ou seja o estado submerso como nós vemos aqui nessa imagem é que seria um meio reacional em um tanque também Um bio reator o meio de cultivo vai conter uma grande quantidade de água e
dessa forma o maior quantidade de água livre Então o microorganismo vai estar em suspensão seja lá numa vidraria no laboratório por exemplo em um elemer lá no meio líquido microrganismo vai estar em suspensão sendo necessário uma agitação ou depois em escala Laboratorial utilizando um biorretor industrial quais são as espécies que podem ser utilizada quais os microrganismos bactérias leveduras ou fungos todos esses podem ser utilizados que vão converter os compostos orgânicos ou seja carboidratos proteínas sendo a primeira fonte de energia orgânica o carboidrato Então esse substrato ele vai ser convertido no produto de interesse aqui como
por exemplo a partir do açúcar se produz então o etanol os microrganismos principais utilizados na fermentação estado líquido temos aqui como exemplo sacaromice serevise na produção do etanol como nós já vimos lá na aula das classificações da fermentação como ocorre a produção do etanol um microrganismo que vai produzir o produto a bebida iogurte que é a espécie streptococcus termofilos e lactobacilos bugaricos essas espécies essas duas vão atuar em simbiose ou seja as duas espécies bacterianas vão estar vão ser adicionadas lá no leite quando vai processar e produzir o iogurte a partir da lactose que é
o substrato presente no leite vai produzir então ácido lático esse ácido lático vai ocorrer uma queda do PH e com isso as proteínas coagular e obter o iogurte então de acontece sendo no meio líquido porque o próprio leite vai ser o meio de substrato Outro exemplo é são a produção de ácido cítrico amiloglicosidade que é uma enzima utilizada na Hidrólise do amido e o ácido cítrico um ácido orgânico utilizado para ocasionar a acidificação seja usado em meio de Cultura em alimentos em reações aspergilos nilos niger então é um fungo que é utilizado também em estado
líquido e o substratos na fermentação estado líquido açúcares amido proteínas e óleos também podem ser utilizados para controle do processo e requerem nutrientes também como nós já vimos nitrogênio fósforo vitaminas e minerais para crescer e metabolizar esse substratos e aqui vem uma pergunta agora para a gente refletir Quais as vantagens e desvantagens quando nós comparamos os dois métodos Então vamos pensar aqui no que nós estudamos fermentação estado sólido e fermentação estado líquido na fermentação estado sólido nós temos ali um suporte que precisa ter toda uma condição além do que nós já vimos as fontes de
nutrientes são necessárias então todo esse material que vai ser utilizado no estado sólido precisa passar por um pré tratamento para ser utilizado então a gente não pode simplesmente pegar o material lá da natureza e já utilizar precisa realizar uma esterilização retirar contaminantes ou fazer um pré tratamento uma pré-hidrólise se for necessário e usar ele para a fermentação microbiana então no caso de uma fermentação estado sólido apresenta vantagens por muitas vezes não necessitar de uma agitação no processo reduzindo também o custo a economia também tem um grande um pouco do controle do processo ali se torna
um pouco difícil por causa do monitoramento que nós vamos estar estudando também como ocorre Esse controle dos processos então ele acaba sendo um pouco mais difícil Porém tem ali um menor custo para ser aplicado porque o reator a matéria-prima utilizada ela acaba sendo mais barata menos custo e acaba sendo mais fácil de ser cultivada ou seja menor custo porém nesse processo não tem muita padronização porque a matéria-prima que vem lá por exemplo bagaço da cana-de-açúcar tem uma grande variedade uma heterogeneidade de um lote depois de outro lote o que acaba dificultando um pouco tanto a
recuperação do produto quanto a padronização do processo final sendo a fermentação estado líquido requerindo maior controle do processo aeração agitação então precisa verificar qual o processo o método e o produto que deseja obter Então nós vamos concluindo essa aula verificando esses dois tipos de fermentação agradeço aqui pela sua atenção e até a nossa próxima aula [Música]
