INDÚSTRIAS MICROBIOLÓGICAS

Apresentação em tema: "INDÚSTRIAS MICROBIOLÓGICAS"— Transcrição da apresentação:

1 INDÚSTRIAS MICROBIOLÓGICAS

2 Exemplos de Aplicações Industriais de Microrganismos
Agentes de fermentação em outros processos S. cerevisiae: panificação, produção etanol Bactérias para tratamento de efluentes Alimentação do homem e animais Algas, Leveduras e Fungos Fixadores de N na agricultura Bactérias do gênero Rhizobium Controle biológico de pragas (Bacillus) Produção de vacinas: Neisseria meningitides, Bordetella pertussis

3 Microrganismos utilizados e produtos obtidos no cultivo deles
Leveduras do gênero Saccharomyces: para bebidas alcoólicas e etanol Acetobacter sp. : produção de vinagre Aspergillus niger : Ácido cítrico, amiloglicosidase Lactobacillus: ácido lático, bebidas lácteas Propionibacterium: cianocobalamina (B12) Penicillium chrysogenum : Penicilina G Xanthomonas campestris: Goma Xantana Corynebacterium glutami :Glutamato monossódico Escherichia coli e Bacillus megaterium: Penicilina G Acilase

4 Obtenção de um Produto Microbiano ou Enzimático: Principais Etapas
Conhecimento prévio do catalisador Se Enzima Estrutura e estabilidade no armazenamento Se Microrganismo Forma de preservação da cultura Congelado a - 160°C com crioprotetores; liofilização; “Slant” (repiques); criotubos com esporos (se esporula) Composição elementar: valores típicos

5 Obtenção de um Produto Microbiano ou Enzimático: Principais Etapas
Se Microrganismo Cinética do crescimento do Microrganismo Escolha das fontes de Carbono , Nitrogênio, Enxofre, Fósforo, micronutrientes (vitaminas , sais) Determinação experimental (ou literatura) de Yx/s

6 Obtenção de um Produto Microbiano ou Enzimático: Principais Etapas
As fontes dos nutrientes podem ser: Fontes complexas Mais baratas (presença de carboidratos pode reprimir) Fontes típicas Soro do queijo, extrato de levedura, água de maceração de milho Fontes sintéticas mais caras Ex: Glicose, glicerol, sulfato de amônia, aminoácidos, vitaminas puras, solução de sais inorgânicos , hidrolisados protéicos Autotróficos – CO2 Heterotróficos

7 Estudo cinético 3.1 Enzima V=f(Cs, Ce, pH, T, Inibidor)
3.2 Microrganismo a) cinética de crescimento do microrganismo pH Temperatura Concentração limitante do nutriente Efeito de inibidores

8 Estudo cinético

9 Estudo cinético b) Cinética de consumo de substrato
Determinação experimental (ou literatura) de Yx/s c) Cinética de formação do produto Associada (Yx/p e Ys/p) Não associada pH Temperatura Repressão catabólica Presença de indutores

10 Escolha do tipo de biorreator
Biocatalisador livre ou imobilizado Superfície (líquido ou semi-sólido) ou submerso Submerso: forma de agitar o líquido Fluxo pistonado Se imobilizado: leito fixo ou fluidizado Mistura Agitação mecânica (90% do total) Outras configurações Fluxo em vórtice Fluidizado Air-lift Confinados entre membranas

11 Escolha do tipo de operação
Descontínua Flexível, bom controle do produto por lote, baixa contaminação, baixa produtividade (altos tempos mortos) Contínua Alta produtividade, risco de contaminação e mutação, difícil controle de qualidade Semi-contínua (batelada alimentada) Ocorre para tanques grandes descontínuos Permite manter baixa concentração de nutrientes (evita repressão catabólica)

12 Separação do produto Separação entre caldo e microrganismo (filtração e centrifugação) Produto é o microrganismo: prensa ou liofiliza e embala Produto intracelular Rompe parede celular Separa do microrganismo Concentra produto (adsorção, precipitação e extração) Purifica produto (cromatografia, eletroforese) Cristalização Produto extracelular Concentra Purifica Estabiliza

13 Fornecimento de O2 Aeróbio restrito, aeróbio facultativo e anaeróbio
O2 : receptor final de elétrons Submerso: borbulhamento de ar (difusão e quebra para agitação) Superfície Sopro de corrente de ar úmido na superfície Difícil controle de contaminação Alta concentração do produto

14 Esterilização de meios e equipamentos
Escolha entre esterilizar (morte de microrganismos vegetativos e esporos) UV Vapor úmido (mínimo 20 minutos – 120 °C ) Vapor seco (acima de 150 °C ) O aumento da temperatura e do tempo aumenta a perda de nutrientes (vitaminas) Melhor aumentar a temperatura e diminuir o tempo (UHT)

15 Esterilização de meios e equipamentos
- Pasteurização (morte de patogênicos) 62 °C em 30 minutos, resfriamento brando Tindalização ( °C ) 1 h, após 24 h repete Desinfecção (desinfetantes, antissépticos) Agentes quimioterápicos (Sulfa, Cloranfenicol, antibióticos) - Filtro de lã de vidro

16 Consultas