Cinética de processos fermentativos

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 (ou metabólitos) e os nutrientes ou substratos que compõem o meio de cultura.
Tais valores experimentais de concentração (X, P e S respectivamente), quando representados em função do tempo, permitirão os traçados das curvas de ajuste e indicados por

X = X (t ), P = P(t ) e S = S (t ) .

X,P e são as concentrações do microrganismos, do produto e do substrato residual no meio

Dentre os produtos formados, escolhe-se para o estudo cinético, o produto de interesse econômico. Quanto aos substratos, adota-se o denominado substrato limitante.
A cinética possibilita uma comparação quantitativa entre as diferentes condições de cultivo (pH, temperatura, etc.) por intermédio de variáveis, como: as velocidades de transformação e os fatores de conversão.
Afirmar que um determinado valor de pH, por exemplo, é melhor que um outro, equivale a dizer que o fator de conversão (substrato em produto, por exemplo) é maior no primeiro que no segundo caso. O mesmo pode ser afirmado quando se comparam os desempenhos de cultivos sob diferentes temperaturas, diferentes variedades de uma dada espécie de microrganismo, diferentes composições do meio, etc.

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Parâmetros de transformação

Velocidades instantâneas de transformação
As velocidades instantâneas de crescimento ou reprodução do microrganismo, consumo de substrato e formação de produtos podem ser representadas, respectivamente, pelas seguintes fórmulas, para um tempo t:

rX =

dX dS dP
; rS = − ; rP = dt dt dt Estas velocidades, traduzidas pelos valores das inclinações das tangentes às respectivas

curvas (ilustradas no gráfico), são também conhecidas como