Efeito da temperatura na cinetica da fermentação alcolica continua com alta densidade celular

Resumo: A maior parte dos trabalhos em fermentação alcoólica são desenvolvidos sob condições isotérmicas ou em uma faixa de temperatura restrita. A determinação de um modelo cinético capaz de descrever o processo fermentativo numa faixa de temperatura maior tem suas implicações na elaboração de sistemas otimizados e no controle do processo de fermentação contínua. Neste trabalho, foi estudado o efeito da temperatura sobre a fermentação alcoólica contínua com alta densidade celular. Altas densidades celulares foram obtidas por meio de um sistema de filtração tangencial acoplado ao reator e mistura. Foram realizados ensaios em fermentação contínua com Saccharomyces cerevisiae na faixa de 28°C a 37°C para se determinar o efeito inibidor devido a concentração celular. Numa segunda fase, foram realizados experimentos em batelada de 28°C a 37°C e os dados foram ajustados a um modelo cinético de crescimento celular para se determinar o efeito da inibição produzido pela concentração alcoólica, concentração de açúcar e concentração celular era cada temperatura. Os resultados obtidos são mostrados a seguir: Pm = - 9,8973T + 403,65 de 28 °C a 37°C. Yp/s = - 0.0033T + 0,4124 de 28°C a 37°C Yx/s = - 0,00481 + 0.2127 de 28°C a 37°C. O modelo cinético que melhor descreveu o processo de fermentação alcoólica no intervalo de temperatura de 28°C a 37ºC foi: μ = μmaxS/(s + Ks)(1-(X/Xm)m em que, Pm = - 9,8973T + 403,65 de 28°C a 37°C. Xm = 63,8 g.L-1 na faixa de temperatura estudada n = 2 m = 4 e os valores de μm e Ks, em função da temperatura, estimados por ALVES, 1996Abstract: Most of experiments in the alcoholic fermentaton are carried out in isothermic condition or a restricted range of temperature. The determination of kinetics models able to describe the fermentative process at higher temperature range result in the development of otimized system and controled processes in continuous fermentations. In this work, the effect of temperature in the continuous alcoholic fermentations at high biomass concentration was researched. High biomass concentration was obtained by a tangential filtration system coupled with continuous stirred tank reactor (CSTR). Continuous fermentations was carried out with Saccharomyces cerevisiae isolated at the Usina Santa Adélia at temperature range of 28 to 37°C to found the inhibitor effect due celular concentrations. In the second fase, was carried out batch fermentations at 28 to 37°C and the result was fitted according to kinetic model to investigate the effect of inhibitions caused for alcoholic concentrations, sugar concentrations and biomass concentrations. The results are shown below: Pm = - 9,89731 + 403,65 between 28 ºC to 37°C. Yp/s = - 0,0033T + 0,4124 between 28 °C to 37°C. Yx/s = - 0,0048T + 0,2127 between 28 °C to 37°C. The best kinetics models fitted between 28 °C to 37°C was: μ = μmaxS/(s + Ks)(1-(X/Xm)m so that Pm = - 9,8973T + 403,65 between 28 °C to 37°C. Xm = 63,8 g/L-1 n = 2 m = 4 and the values μm e Ks as temperature function was estimated by ALVES, 199