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Modelagem matemática do processo de fermentação alcoólica em batelada com alta densidade celular: efeito da concentração de substrato, células e temperatura nos parâmetros cinéticos (2020)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: CARNEIRO, LUCAS GROBER - EP ; BOVOLINI, ANDRE GANDELMAN - EP
  • School: EP
  • Sigla do Departamento: PQI
  • Subjects: FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA; CINÉTICA; REATORES QUÍMICOS
  • Language: Português
  • Abstract: O objetivo deste projeto é o desenvolvimento de um modelo matemático para o processo de fermentação alcoólica em um biorreator em batelada, considerando-se os efeitos térmicos, da concentração inicial de células e substrato nos parâmetros cinéticos. O modelo cinético é baseado em balanços macroscópicos de massa para cada um dos componentes, bem como da cinética aparente das transformações presentes. Experimentalmente, manipulou-se as condições inicias das células, do substrato e da temperatura, visando obter condições mais próximas possíveis às encontradas pelas leveduras em ambiente industrial na produção de etanol, como alta pressão osmótica, alta concentração de nutrientes e inibidores. Um design experimental do tipo Box-Benkhen foi utilizado com as três variáveis avaliadas em três níveis, visando encontrar seus efeitos nos rendimentos e nos parâmetros cinéticos. Com os dados experimentais obtidos no design, realizou-se a estimativa dos parâmetros cinéticos por meio do software matemático MATLAB®, aplicando-se um método de mínimos quadrados não linear e o algoritmo de Newton “trust-region reflective” por meio da função lsqcurvefit. Os dados obtidos foram correlacionados com as variáveis de entrada por meio do software Minitab®, a partir do qual se obteve a regressão para um modelo de segunda ordem. Assim, espera-se, com os resultados, que o modelo proposto complemente a literatura com o efeito da temperatura e outras variáveis nos parâmetros cinéticos. E, além disso, apresente uma representação mais precisa dos reatores operando em escala industrial, em que as células enfrentam bruscas variações devido à dificuldade de controle de temperatura e condições de processo.
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    • ABNT

      CARNEIRO, Lucas Grober; GIUDICI, Reinaldo; ELIODÓRIO, Kevy Pontes. Modelagem matemática do processo de fermentação alcoólica em batelada com alta densidade celular: efeito da concentração de substrato, células e temperatura nos parâmetros cinéticos. [S.l: s.n.], 2020.
    • APA

      Carneiro, L. G., Giudici, R., & Eliodório, K. P. (2020). Modelagem matemática do processo de fermentação alcoólica em batelada com alta densidade celular: efeito da concentração de substrato, células e temperatura nos parâmetros cinéticos. São Paulo.
    • NLM

      Carneiro LG, Giudici R, Eliodório KP. Modelagem matemática do processo de fermentação alcoólica em batelada com alta densidade celular: efeito da concentração de substrato, células e temperatura nos parâmetros cinéticos. 2020 ;
    • Vancouver

      Carneiro LG, Giudici R, Eliodório KP. Modelagem matemática do processo de fermentação alcoólica em batelada com alta densidade celular: efeito da concentração de substrato, células e temperatura nos parâmetros cinéticos. 2020 ;

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