Concentração O meio de fermentação é uma mistura complexa de biomassa, macromoléculas dissolvidas, nutrientes e eletrólitos. Normalmente o produto desejado constitui uma solução diluída, o que torna difícil a sua separação. A redução de volume e a concentração do produto podem ser necessárias tanto para produtos extracelulares como para extratos celulares contendo o produto e que deverão passar por métodos de purificação, como é o caso de enzimas e proteínas.

Em muitos casos esta etapa pode ser considerada como uma separação primária e emprega técnicas comuns à etapa de purificação. Algumas destas técnicas são: - Concentração por membranas* -  Precipitação* -  Extração líquido-líquido* -  Cromatografia* -  Evaporação

Por exemplo, para enzimas e proteínas, empregam-se as seguintes técnicas de concentração (enriquecimento do produto): Precipitação (com vários métodos)   Ultrafiltração   Extração em duas fases aquosas As propriedades físicas e químicas das partículas e moléculas, envolvidas são: - tamanho - difusão - carga - tensão superficial - massa - solubilidade

Evaporação É a concentração por remoção do solvente pela sua vaporização (diferente de destilação!). Meios com produtos termossensíveis são difíceis de concentrar por evaporação, por isso requerem evaporadores com baixo tempo de residência. A eficiência de um evaporador é determinada pela sua capacidade de transferir calor e de separar o líquido do vapor e pelo seu consumo de energia por unidade de solvente evaporado.

Sob condições de estado estacionário de vazão, temperatura, pressão e composição, a energia (calor) transferida pelo trocador de calor (ou superfície do evaporador) é dada por:   Q = U . A . T Onde:- Q é a velocidade de transferência de calor - U é o coeficiente de transferência de calor do sistema - A é a área superficial do evaporador - T é a diferença entre a temperatura do vapor e a temperatura do líquido.

Alguns tipos de evaporadores:         Evaporador vertical de tubo longo Evaporador horizontal de tubo curto        Evaporador de filme descendente        Evaporador de calandra        Evaporador a placa        Evaporador de camada fina

Esquema de um evaporador de calandra (para evaporação/concentração).

Fotos de dois tipos de evaporador vertical de tubo longo, com diferentes arranjos dos tubos.

Evaporação à vácuo Princípio: redução da pressão para provocar ebulição em temperaturas amenas S T T2 T1 P L V P1 P2 Diagrama de fases P2 < P1 T2 < T1

Concentradores à vácuo Equipamentos Rotavapor Concentradores à vácuo Vácuo: - trompa de vácuo - bomba de vácuo

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