Olá aluno tudo bem seja bem-vindo a nossa aula 2 da unidade 3 e nessa aula nós vamos estar estudando sobre as formas de condução dos processos fermentativos na aula anterior nós vimos que existem dois principais métodos de fermentação estado sólido e estado líquido e agora nessa aula nós vamos verificar essas formas de condução do processo os diferentes tipos dentro principalmente da fermentação e estado líquido Então vamos estar acompanhando aqui em nosso material então vamos verificar a forma de condução seja na fermentação descontínua descontínuo alimentada também vamos verificar na forma contínua como ocorre esse processo então
a classificação dos processos que usam Bio reatores que são os equipamentos para o processo ocorrer eles podem estar sendo o processo em si de diferentes formas processo descontínuo o nome já diz né descontinho semi-continos descontínuos alimentados ou um processo contínuo mas direto um processo contínuo vamos estar verificando agora sobre cada um desses métodos aqui nós podemos observar de forma geral para ilustrar primeiramente as etapas de um processo fermentativo genérico ou seja de todos os processos fermentativos essas principais etapas ocorrem então nós temos aqui primeiramente a escolha e o tratamento da matéria-prima formulação do meio de
cultivo isolamento do microorganismo de seleção vem lá do banco de microrganismos ou se ele vem de um isolamento lá na empresa e assim tem o bio reator Esse é o equipamento que vai ocasionar ali o preparo do inóculo propagar E assim se tem a produção aqui então que vai ocorrer a decisão se o processo é descontinho descontinho alimentado ou contínuo posteriormente vem o tratamento do meio fermentado a separação das células Então até aqui ocorreu o processo nas etapas posteriores agora é o momento de separar os produtos de interesse que o microrganismo produziu a substâncias então
o que que deve ser feito um tratamento para separar a célula microbiana e separar as substância de interesse Então isso é feito por meio de uma centrifugação filtração obtém a massa celular obtém o metabólito e faz a purificação da substância de interesse ou se foi o método de imobilização obtém a célula imobilizada e purifica do metabólito também se é um metabólito extracelular ou seja se a célula produziu no meio externo fez uma centrifugação após isso já se obtém o material de interesse então aqui nós podemos classificar um método geral em uma parte se chama up
stream que é a parte inicial do processo onde ocorre o preparo do meio de cultivo preparo do inóculo e a adição no biorreador e todo a parte inicial a parte final após a sua produção que é o momento de separar esses produtos de interesse é chamado de down down stream que é a parte Dawn que é baixo de baixo up stream parte de cima então primeira etapa segunda etapa que vem a separação então aqui vamos ver já um primeiro exemplo sobre como ocorre a fermentação descontina fermentação descontinho também é chamada fermentação por batelada batelada ou
seja adicionou o inóculo adicionou o meio de cultivo tudo que é necessário para o requerimento do desenvolvimento microbiano ocorreu o tempo de fermentação abriu o biorreador e tem o meio fermentado enviado para o tratamento quais tratamentos aquele que nós vimos ali agora que é a separação da célula microbiana separação dos metabólitos ou seja da substâncias de interesse Aqui nós temos o bio reator e estado líquido aqui nós vemos o material líquido temos as células em suspensão aqui Um Agitador mecânico que vai fazer o movimento aspiral de rotação para homogeneizar esse líquido Então dessa forma nesse
processo embateda adicionou o material terminou o tempo de fermentação abriu e se vai fazer outra fermentação começa novamente o processo nesse na fermentação descontina é importante o preparo da do inóculo para adicionar no meio então o que que é um inóculo é um volume da suspensão do microorganismo que vai ser utilizado para então a ser adicionado no Bio reator e tem todo uma fase Preparatória onde temos lá a cultura pura que primeiramente é armazenada lá no laboratório da indústria é feita a incubação obtém-se um volume de interesse esse microrganismo vai sendo cultivado para ser propagado
e depois ele é adicionado no Bio reator então para a fase Industrial então nós temos o cultivo do inóculo na fase Laboratorial e depois a fase industrial para ser adicionado no Bio reator nessa fase de propagação é importante evitar ser tudo controlado para evitar a contaminação porque se contaminar o microorganismo com outros microrganismos do ambiente vai ocorrer uma competição por nutrientes vai dificultar o processo e assim acaba implicando no rendimento do material Qual a quantidade de nóculo que coloca geralmente em torno de 10% da capacidade do equipamento então nós vimos aqui a fase Laboratorial e
industrial E como que ocorre essa classificação da fermentação descontinho então geralmente cada dorna vai receber um inóculo como nós vimos aqui ó nós temos um biorreador de de produção por exemplo para cerveja o etanol esses tanque de fermentação são bastante utilizados de forma descontínua dentro da forma descontina pode ter o processo com recirculação do microorganismo e o processo por meio de cortes então aqui a gente vê um exemplo na fermentação descontínua simples com reutilização das células microbianas como que vai reutilizar essa célula então preparou o inóculo adicionou inóculo no Bio reator depois esse meio fermentado
enviado para o tratamento então terminou o tempo de fermentação deu tempo adequado esse meio é enviado para o tratamento vai recuperar a substância de interesses centrifugou parou célula microbiana microrganismo e o material de interesse essa célula microbiana microrganismo que obteve aqui nessa etapa ele ainda continua vivo e com um grande uma um número alto aqui de células viáveis vivas essas célula microbiano micro-organismo é feito uma nova suspensão celular um tratamento uma lavagem em solução Salina e inocula novamente em uma nova dorna de fermentação quando a gente fala em dorna ou biorretor é a mesma coisa
OK é o equipamento utilizado na fermentação e repete o processo até quando até no momento que o microrganismo estar sendo viável e não implicar ali no rendimento do processo Então essa é uma forma que você vai reaproveitando o microrganismo da fermentação de um equipamento anterior esse momento é importante também evitar contamina como microbiano nesse processo de reutilização mas também é um ponto positivo que evita o preparo do inóculo tudo novamente em escala Laboratorial então um tempo maior quais tipos de exemplos que é utilizada a fermentação descontínua então é bastante empregada na indústria de alimentos para
o processamento de iogurte Chucrute que é o repolho fermentado produção de cerveja de picles nos vegetais fermentados produção de vinhos aqui a gente vê algumas imagens de bio reatores que são utilizados a nível Industrial Bio reatores de 100 mil litros 500 litros mil litros vai depender do Forte da Indústria aqui um exemplo de um processo de fermentação do vinho aplicado então na área de alimentos que a gente observa iniciando lá pelo esmagamento do fruto vem já faz todo o tratamento desse caldo né do caldo aqui do suco da Uva obtido é feito todos os tratamentos
adição do inóculo todo aquele preparo up stream E então realiza a fermentação em si o microrganismo utilizado A levedura sacar o misterise depois é feita a sedimentação e atrás cega que é quando passa todo aquele material já fermentado para um outro um outro dorna outro recipiente feita colágematuração do vinho depois é feito então a filtração em terra de atomácia para tirar aqueles precipitados ou apenas a trafega que é também a transferência do material já fermentado para um outro equipamento para retirar o prec posteriormente então depois de todo esse processo é feito o envase então aqui
do vinho então aqui a gente vê que etapa de fermentação é muito importante para a obtenção das características do produto sendo importante esse controle então aqui a gente vê um exemplo de fermentação descontina ocorreu a fermentação nesse Bio reator terminou o processo Segue o fluxograma para as próximas etapas e a fermentação descontínua alimentada o que que seria é quando um ou mais nutrientes vão ser adicionados ao fermentador durante o cultivo os produtos permanecem até o final da fermentação Então essa vazão da alimentação Ou seja a adição de inóculo de meio pode ser constante ou variar
com o tempo então o que que acontece primeira adiciona um determinado volume de meio de cultivo e inóculo depois vai adicionando mais uma quantidade para o microrganismo e tendo condições adequadas para o seu desenvolvimento depois o último volume de meio e também de binóculo se for necessário ou inóculo adiciona no início ou vai dividindo em relação ao tempo depois que terminou o processo todo tempo então só foi adicionando aos poucos mas não se retira nada por enquanto depois que terminou todo o processo é aberto então o reator e encaminhado meio fermentado para o tratamento final
Quais as aplicações da fermentação descontínua alimentada produção de levedura aqui importante a massa da levedura levedura fermentada para a produção de para comercialização de fermento que é utilizado na fabricação de pães de bebida cerveja vinho então é o próprio fermento em si A levedura a biomassa ali fresca ou lhe ofilizada quando ela vai para secagem também que pode ser realizada é um exemplo de uma aplicação porque nesse tipo de fermentação descontínua alimentada vai proporcionar maior número de células cultivadas produção do glicerol produção de acetona e a produção também de butanol que são exemplos de aplicações
desses processos e quais as finalidades de fazer uma fermentação descontínua alimentada diminui os efeitos do controle do metabolismo celular minimiza esses efeitos porque não é não tem o problema de causar a repressão catabólica Ou seja quando adiciona o inóculo e todo aquele material de nutrientes por exemplo carboidrato que a primeira fonte de nutriente se tiver ali um excesso de nutriente em relação à quantidade do inóculo o microrganismo ele pode causar uma repressão e assim ele não não ocorre o seu desenvolvimento a sua multiplicação de forma adequada e isso causa um baixo rendimento no processo também
prevenção da NBA inibição do substrato no caso essa repressão minimização da formação de produtos do metabolismo tóxico porque muitas vezes durante a fermentação o microrganismo vai produzindo substância S além daquela que é necessária ali no processo que acaba sendo tóxico e acaba inibindo o seu próprio desenvolvimento tem uma estabilidade do processo e adequação do processo fermentativo as condições operacionais de controle e é importante também para o estudo da cinética do processo fermentativo ou seja dos parâmetros tempo temperatura velocidade produtividade e aqui então nós observamos uma classificação dessa fermentação descontinho alimentar em relação a técnica e
ao exemplo então a condição se é por retroalimentação o método indireto ou direto Qual o parâmetro que vai avaliar controle consciente respiratório o substrato melaço o produto levedura como que avalia pela respiração o quociente respiratório que vai ocorrendo durante o processo de cultivo desse microrganismo se é um método para analisar uma técnica por método direto vou medir o que a quantidade de etanol que está produzindo o substância o etanol e o produto final se eu quero proteína microbiana se é sem controle da realimentação pode ser intermitente ou incrementos aqui o exemplo o ácido fenil acético
no caso o produto é a penicilina e Com Adição é com taxa constante parâmetro de controle não tem nenhum o aditivo glicerol um exemplo é o produto a enzima Beta galactose adição com taxas exponencial parâmetro de controle nenhum substrato aditivo que pode ser analisado o etanol produto proteína microbiana Então nesse caso das técnicas de classificação em relação aos exemplos e os parâmetros com o controle de retroalimentação e sem a retroalimentação então nessa aula nós observamos aqui para nós podermos fazer a conclusão observamos Então dentro desses dessas classificações de processo a fermentação descontínua seja descontínua alimentar
e a descontínua simples que é a fermentação embatelada que são processos muito utilizados nas diversas indústrias e nesse último legal nesse último slide mostrando as classificações quando tem a retroalimentação ou não tem a retroalimentação Então pessoal para concluir essa aula nós vimos a importância da fermentação descontínua simples e a descontínua alimentada vai depender do processo do produto de interesse que se deseja Então como vocês estão observando a biotecnologia Ela é bem Ampla tanto para a área da saúde Industrial veterinária ambiental então todos esses processos esses tipos de equipamentos e sistemas fermentativos podem ser aplicados em
qualquer um desses tipos de eixos industriais então o tipo de equipamento o microrganismo utilizado e o processo seja continua descontinho vai depender então do produto e o microrganismo que se utiliza então obrigada pela companhia e aguardo vocês na nossa próxima aula [Música]
