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EFEITO DAS PROPRIEDADES ESTRUTURAIS DO SUBSTRATO SOBRE AS CONDIÇÕES TÉRMICAS EM UM BIORREATOR DE FERMENTAÇÃO SÓLIDA

CASCIATORI, FERNANDA PERPÉTUA; CASCIATORI, PRISCILA APARECIDA; THOMÉO, JOÃO CLÁUDIO;

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O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito das propriedades estruturais do substrato sobre as condições térmicas em biorreatores de fermentação em estado sólido (FES) em leito empacotado, mediante a geração de calor em decorrência das atividades metabólicas do fungo. A FES é um processo biotecnológico viável para o suprimento de enzimas hidrolíticas à cadeia de produção de etanol de segunda geração (2G), alternativa energética sustentável, mas encontra barreiras na carência de estudos de engenharia que viabilizem a operação dos biorreatores em escala industrial. O fungo termófilo Myceliophthora thermophila I-1D3b foi cultivado em diferentes substratos em biorreator de leito empacotado encamisado com 7,62 cm de diâmetro interno e 0,4 m de comprimento. Os substratos empregados foram uma mistura de fibras de bagaço de cana e farelo de trigo (7:3 m/m), farelo de trigo puro e uma mistura de bagaço de cana em pó e farelo de trigo (1:1 m/m). As temperaturas do ar percolante e da camisa foram mantidas a 45 ºC e a vazão de ar foi 60 L/h. Ao longo da fermentação, observou-se elevação de temperatura expressiva quando do emprego de farelo de trigo puro e da mistura de bagaço de cana em pó e farelo de trigo como substratos, denotando que a baixa porosidade do leito comprometeu a remoção de calor do interior da matriz sólida nesses casos. Quando do cultivo em substrato contendo fibras de bagaço de cana, meio mais poroso, o crescimento do fungo foi bem distribuído pela matriz e a elevação de temperatura foi desprezível, mantendo-se a condição térmica desejável no biorreator.

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DOI: 10.5151/ENEMP2015-LE-286

Referências bibliográficas
  • [1] CASCIATORI, F. P.; LAURENTINO, C. L.; LOPES, K. C. M.; SOUZA, A. G.; THOMÉO, J. C. Stagnant Effective Thermal Conductivity of Agro-Industrial Residues for Solid-State Fermentation. International Journal of Food Properties, v. 16, p. 1578-1593, 2013.
  • [2] CASCIATORI, F. P.; LAURENTINO, C. L.; TABOGA, S. R.; CASCIATORI, P. A.; THOMÉO, J. C. Structural Properties of Beds Packed with Agro-Industrial Solid By-Products Applicable for Solid-State Fermentation: Experimental Data and Effects on Process Performance. Chemical Engineering Journal, v. 255, p. 214-224, 2014.
  • [3] DORTA, B.; ARCAS, J. Sporulation of Metarhizium anisopliae in Solid-State Fermentation with Forced Aeration. Enzyme Microbial Technology, v. 23, p. 501–505, 1998.
  • [4] KUMAR, D.; JAIN, V. K.; SHANKER, G.; SRIVASTAVA, A. Utilisation of Fruits Waste for Citric Acid Production by Solid-State Fermentation. Process Biochemistry, v. 38, p. 1731-1738, 2003.
  • [5] MISHIMA, D.; TATEDA, M.; IKE, M.; FUJITA, M. Comparative Study on Chemical Pretreatments to Accelerate Enzymatic Hydrolysis of Aquatic Macrophyte Biomass used in Water Purification Processes. Bioresource Technology, v. 97, p. 2166-2172, 2006.
  • [6] MITCHELL, D. A.; KRIEGER, N.; BEROVIC, M. Solid-State Fermentation Bioreactors: Fundamentals, Design and Operation. Berlin: Springer-Verlag, 200
  • [7] PANDEY, A. Solid-State Fermentation. Biochemical Engineering Journal, v. 13, p. 81-84, 2003.
  • [8] PANDEY, A.; SELVAKUMAR, P.; SOCCOL, C. R.; NIGAM, P. Solid-State Fermentation for the Production of Industrial Enzymes. Current Science, v. 77, p. 149-163, 1999.
  • [9] PANDEY, A.; SOCCOL, C. R.; NIGAM, P.; SOCCOL, V. T. Biotechnological Potential of Agro-Industrial Residues. I. Sugarcane Bagasse. Bioresource Technology, v. 74, p. 69-80, 2000.
  • [10] TSOTSAS, E. Heat and Mass Transfer in Packed Beds with Fluid Flow. VDI Heat Atlas. Berlin: Springer-Verlag, 20
  • [11] ZOTIN, F. M. Z. O efeito parede em colunas de recheio. 1985. 85p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 1985.
Como citar:

CASCIATORI, FERNANDA PERPÉTUA; CASCIATORI, PRISCILA APARECIDA; THOMÉO, JOÃO CLÁUDIO; "EFEITO DAS PROPRIEDADES ESTRUTURAIS DO SUBSTRATO SOBRE AS CONDIÇÕES TÉRMICAS EM UM BIORREATOR DE FERMENTAÇÃO SÓLIDA", p. 297-302 . In: In Anais do XXXVII Congresso Brasileiro de Sistemas Particulados - ENEMP 2015 [=Blucher Engineering Proceedings]. São Paulo: Blucher, 2015. . São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 2359-1757, DOI 10.5151/ENEMP2015-LE-286

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