3. Antroposofiske idéer i Larsens essay ”Jammers Minde”
3.3 Idealiseringen av Leonora Christina
5.1 Fermentação em sistema descontínuo do extracto de alfarroba para a
produção de etanol, em erlenmeyer
5.1.1Optimização da fonte de azoto no meio de produção de etanol
Neste estudo foram testadas diferentes fontes orgânicas e inorgânicas de azoto, como a peptona, extracto da polpa de alfarroba, ureia, extracto levedura, sulfato amónia e nitrato amónia, em erlenmeyer, utilizando o extracto de alfarroba como fonte de carbono, com uma concentração inicial de açúcares de 230 g/L. O objectivo deste estudo foi optimizar o conteúdo de azoto do meio de fermentação da Saccharomyces cerevisiae F13A para a produção de etanol. O conteúdo de azoto utilizado foi fontes de azoto orgânicas e inorgânicas. Para tal, foram realizadas fermentações e avaliados periodicamente vários parâmetros cinéticos, como a densidade óptica (D.O), consumo de açúcares (S), pH e a produção de etanol (P). A variação desses parâmetros ao longo do tempo de fermentação, para as diferentes fontes de azoto orgânicas e inorgânicas foi descrita nas figuras 14 e 15 e os correspondentes valores foram apresentados na tabela VII.
Figura 14 – Concentração de açúcares totais ( ), concentração de etanol ( ) e densidade óptica ( ) ao longo da fermentação em erlenmeyer, utilizando a Saccharomyces
cerevisiae F13A, para diferentes fontes
orgânicas de azoto, a. YEP (3 g/L extracto levedura e 5 g/L de peptona), b. extracto alfarroba, c. peptona (5 g/L) e d. ureia (3 g/L), utilizando 230 g/L de concentração de açúcar proveniente do extracto da polpa de alfarroba como fonte de carbono inicial. A cultura foi realizada a 30 ºC e 150 rpm. Os ensaios foram realizados em triplicado e as barras verticais indicam o desvio padrão.
c.
d.a.
b. b. c. a. d. d.
Figura 15 – Concentração de açúcares totais ( ), concentração de etanol ( ) e densidade óptica ( ) ao longo da fermentação em erlenmeyer, utilizando a Saccharomyces cerevisiae F13A, para diferentes fontes inorgânicas de azoto, a. YEP (3 g/L extracto levedura e 5 g/L de peptona), b. extracto levedura (3 g/L), c. sulfato amónia (3 g/L) e d. nitrato de amónia (3 g/L), utilizando 230 g/L de concentração de açúcar proveniente do extracto da polpa de alfarroba como fonte de carbono inicial. A cultura foi realizada a 30 ºC e 150 rpm. Os ensaios foram realizados em triplicado e as barras verticais indicam o desvio padrão.
O crescimento celular, o consumo de açúcares e a produção de etanol mostraram uma variação semelhante ao longo do tempo para os meios testados. Com o aumento do crescimento celular, verificou-se um aumento do consumo de açúcares e um aumento da produção de etanol, indicando que de uma maneira geral o processo fermentativo ocorre em simultaneidade com a produção de biomassa. Contudo a partir das 30 h o crescimento celular entra em fase estacionária e a produção de etanol continua a aumentar até cerca das 100 h.
Tabela VII – Taxa específica de crescimento máxima, biomassa máxima, rendimento de biomassa, conversão de açúcares, etanol máximo, rendimento de etanol e produtividade máxima, da Saccharomyces cerevisiae F13A no meio com diferentes fontes orgânicas e inorgânicas de azoto, com 230 g/L de concentração de açúcar proveniente do extracto da polpa de alfarroba como fonte de carbono inicial.
Fontes de azoto Máxa (h-1) XMáx a (g/L) YX/S a (g/g) T(%)Açu C E Máx a (g/L) YE/S a (g/g) PMáx a (g/L.h) YEP 0,0830,009b 7,3450,025 0,0620,000 92,0 104,3 0,4930,027 1,372 Extracto alfarroba sem adição 0,0530,005 6,2200,027 0,0570,009 92,9 70,8 0,2560,060 0,694 YE 0,02670,007 7,2990,029 0,0360,008 86,0 97,5 0,4280,053 0,956 Peptona 0,0540,056 7,6120,021 0,0820,000 77,4 80,8 0,4750,070 0,792 (NH4)2SO4 0,1090,020 5,3960,021 0,0200,000 81,9 85,5 0,4250,028 0,910 NH4NO3 0,0750,008 5,4580,021 0,0610,000 81,5 88,3 0,4390,022 0,932 CO(NH2)2 0,1060,015 6,3270,039 0,0610,000 93 107,3 0,4800,024 1,412 (NH4)SO4 YE 0,0690,010 6,2750,026 0,0290,008 93,0 95,1 0,4580,036 1,567
NH4NO3
YE
0,0680,009
- 0,0310,005 93,0 97,0 0,4690,022 1,604
a
Máx: taxa específica de crescimento máximo, XMáx:biomassa máxima, YX/S: rendimento de biomassa, TAçu C:
% de açúcares consumidos, EMáx: etanol máximo, YE/S: rendimento de etanol, PMáx:produtividade máxima.
bValores (mediadesvio padrão), realizados em triplicado
A taxa específica de crescimento máximo e a biomassa máxima foram determinadas através de modelação DMFit (http://modelling.combase.cc), que permite uma análise mais detalhada do processo de crescimento. Assim, foi possível definir 3 fases na curva de crescimento da S. cerevisiae F13A para o meio YEP, representada na figura 16. A primeira corresponde à fase exponencial caracterizada por um período de rápido crescimento (0h – 22h), com uma taxa específica de crescimento máxima de 0,083 h-1 e uma biomassa
máxima de 7,35 g/L (tabela. IV). A partir deste tempo, uma fase de desaceleração (22h - 46h), seguido por uma fase estacionária (46 h-101 h) que se prolongou até ao final da fermentação, sendo visível que o crescimento celular é praticamente nulo (=0) durante esta fase. No final da fermentação, a concentração máxima de etanol obtida foi de 104,3 g/L, às 76 horas na fase estacionária de crescimento, com um rendimento de etanol de 0,49 g de etanol por g de açúcar.
Figura 16 – Perfil semi-logarítmico do crescimento da S. cerevisiae F13A, num reactor agitado mecanicamente (STR), com 240 g/L de concentração de açúcar proveniente do extracto da polpa de alfarroba. A linha contínua foi calculada pela modelação DMFit (http://modelling.combase.cc), usando um modelo bifásico, sem fase de latência.
Quando comparado o meio YEP (tabela IV) aos meios suplementados com peptona
(5 g/L), sulfato de amónia (3 g/L), nitrato de amónia (3 g/L) e extracto levedura (3g/L), é bem visível que a concentração de etanol máximo deste meio é superior, sendo os valores obtidos por estes últimos de 80,8, 85,5, 88,3 e 97,5 g/L, respectivamente. No entanto, quando comparado com o meio suplementado com ureia (3 g/L), os valores obtidos de produção de etanol foram muito semelhantes. A ureia demonstrou ser a melhor fonte de azoto neste estudo, produzindo uma maior concentração de etanol, com 107,3 g/L após 76 horas de fermentação, um maior rendimento de etanol de 0,480 g/g e um maior consumo de açúcares, 93 %, em relação às outras fontes de azoto. O rendimento de etanol determinado para o meio YEP e para ureia foram muito semelhantes e perto do rendimento teórico, 0,51 g/g, o que nos indica que quase todo o açúcar consumido foi fermentado e não utilizado para a síntese de biomassa, como podemos observar na figura 17. Este facto pode ser relevante economicamente pois podemos substituir o extracto de levedura e a peptona por uma única fonte de azoto e bastante menos dispendiosa.
Figura 17 – Correlação da concentração molar dos açúcares consumidos e dos açúcares fermentados ao longo do tempo de fermentação para o meio YEP, 5 g/L peptona e 3 g/L extracto levedura (a) e para o meio contendo 3 g/L ureia (b). Açúcar consumido ( ) e açúcar fermentado ( ).
Estes resultados demonstraram que a ureia é mais facilmente assimilada pela
Saccharomyces cerevisiae F13A do que as restantes fontes de azoto inorgânicas, o que
proporciona uma maior conversão dos açúcares em etanol, tal como demonstrado por Yue et al (2010).
Estes estudos demonstraram também a influência do extracto de levedura nos meios contendo sulfato de amónia (Fig. 18a) e nitrato de amónia (Fig. 18b). Como podemos observar na figura 18, os ensaios suplementados com 3 g/L de extracto de levedura foram os que apresentaram uma maior produção de etanol com 95,1 g/L e 97 g/L, respectivamente, e um maior consumo de açucares, com 93 % de açucares consumidos em ambas as fontes. Comparativamente aos ensaios não suplementados com extracto levedura, que obtiveram uma produção de etanol de 85,5 g/L e 88,3 g/L, respectivamente, e um consumo de açucares de 81,9 % e 81,5 %, respectivamente.
Figura 18 – Correlação da produção de etanol e consumo de açúcar ao longo do tempo de fermentação, para o meios contendo 3 g/L de sulfato de amónia (a) e 3 g/L de nitrato de amónia (b) suplementados com ( e x) e sem 3 g/L de extracto levedura ( e ), respectivamente.
No entanto, ao compararmos estes resultados com o meio contendo apenas extracto levedura (YE), verificamos que em termos de produção os resultados (Tab. IV) foram muito semelhantes o que nos indica que o YE na concentração de 3 g/L fornece os nutrientes essenciais para a fermentação com Saccharomyces cerevisiae F13A, não
necessitando de outros componentes no processo fermentativo, embora se tenha obtido uma produtividade mais elevada no caso das 2 fontes inorgânicas (sulfato amónia e nitrato de amónia) suplementadas com YE.
O extracto de alfarroba sem adição de outros nutrientes (tabela VI) foi igualmente utilizado com sucesso como meio de produção de etanol. Apresentou uma concentração máxima de etanol de 70,8 g/L e um rendimento de etanol de 0,26 g/g, inferior aos restantes meios testados, pelo que sugere que as diferenças na produção etanólica se devem ao suplemento em azoto, essencial ao crescimento celular. No entanto, estes resultados revelaram que apenas na presença do extracto de alfarroba a levedura Saccharomyces
cerevisiae é capaz de crescer e produzir etanol, com uma produtividade máxima de 0,69
g/L.h.
Estes resultados oferecem uma grande vantagem na sustentabilidade de produção de etanol a partir de açúcares extraídos da polpa de alfarroba, uma vez que a utilização da ureia 3 g/L como fonte de azoto, estabelece uma boa relação de custo-benefício. A ureia foi utilizada como fonte de azoto para um estudo posterior em reactor biológico de 3 L, uma vez que apresentou uma boa produção de etanol e rendimento, só comparável com a adição de 2 fontes de azoto, peptona e extracto levedura.
5.2 Fermentação em sistema descontínuo do extracto da polpa de
alfarroba para a produção de etanol, em STR
5.2.1 A ureia como fonte de azoto na produção de etanol
A fermentação descontínua foi realizada num reactor agitado mecanicamente (STR) de 3 litros, a uma temperatura de 30 ºC, agitação de 250 rpm e um arejamento de 0,125 vvm, com uma concentração inicial de 1x107 células/mL de Saccharomyces cerevisiae
F13A. O extracto de alfarroba foi utilizado como fonte de carbono, com uma concentração
inicial de açúcares de 240 g/L, e a ureia como fonte de azoto, a uma concentração de 3 g/L. A cinética da biomassa, o consumo de açúcares e a produção de etanol foram determinados a fim de compreender a fisiologia do processo de fermentação. A variação desses parâmetros durante a fermentação descontínua foi demonstrada na figura 19 e os correspondentes valores foram apresentados na tabela VII.
Figura 19 – Concentração total de açúcares ( ), concentração de etanol ( ) e densidade óptica ( ) na fermentação descontínua da Saccharomyces cerevisiae F13A, num reactor agitado mecanicamente (STR), utilizando 240 g/L de concentração de açúcar proveniente do extracto da polpa de alfarroba como fonte de carbono inicial e 3 g/L de ureia como fonte de azoto. A cultura foi realizada a 30 ºC, 250 rpm e 0,13 vvm.
A taxa específica de crescimento máximo e a biomassa máxima foi determinada através de modelação bifásica, usando o programa DMFit (http://modelling.combase.cc). Assim, foi possível definir 3 fases na curva de crescimento da S. cerevisiae F13A, em sistema descontínuo em reactor de 3 L, figura 20.
Figura 20 – Perfil semi-logarítmico do crescimento da S. cerevisiae F13A, num reactor agitado mecanicamente (STR), com 240 g/L de concentração de açúcar proveniente da polpa de alfarroba e 3 g/L de ureia. A linha contínua foi calculada pela modelação DMFit (http://modelling.combase.cc), usando um modelo bifásico, sem fase de latência.
A primeira corresponde à fase exponencial caracterizada por um período de rápido crescimento (0 – 24 h), com uma taxa específica de crescimento máxima de 0,103 h-1. A
segunda corresponde a fase de desaceleração (24 – 36 h) caracterizada por um declínio na taxa específica de crescimento máximo, devido a uma diminuição na concentração dos nutrientes essenciais ao metabolismo celular e/ou um aumento da concentração dos produtos do metabolismo tóxicos para as células. A última corresponde a fase estacionária (36 - 84 h) caracterizada pela ausência de crescimento (=0), devido a carência do nutriente limitante.
Como podemos observar na figura 18, o açúcar foi quase completamente consumido ao fim de 72 horas e o etanol foi acumulado como principal produto da fermentação. No final da fermentação, a concentração de etanol máxima obtida foi de 115,5 g/L, com um rendimento de etanol de 0,44 g/g, inferior ao rendimento teórico de etanol, 0,51 g/g. Os resultados obtidos (tabela VIII) com a ureia como fonte de azoto para a fermentação em pequena escala, erlenmeyer e em reactor, foram muito semelhantes, com maior produção de etanol no bioreactor. O rendimento de biomassa foi mais elevado na fermentação em reactor.
Tabela VIII – Taxa específica de crescimento máxima, biomassa máxima, rendimento de biomassa, conversão de açúcares, etanol máximo, rendimento de etanol e produtividade máxima, da Saccharomyces cerevisiae F13A, no meio com 3 g/L de ureia, utilizando 230 g/L de concentração de açúcar proveniente do extracto da polpa de alfarroba como fonte de carbono inicial, em erlenmeyer. E na fermentação descontínua num STR de 3L com 240 g/L de concentração de açúcar proveniente do extracto da polpa de alfarroba.
Máxa (h-1) (g/L)XMáx YX/S (g/g) T(%)AçuC E (g/L)Máx (g/g)YE/S (g/L.h)PMáx Erlenmeyer 0,1060,015b 6,330,04 0,0610,000 93 107,3 0,4800,024 1,41 Reactor 0,1030,012 6,760,04 0,1180,017 94,4 115,5 0,4410,042 1,34 a
Máx: taxa específica de crescimento máximo, XMáx:biomassa máxima, YX/S: rendimento da biomassa, TAçuC:
% de açúcar consumido, EMáx: etanol máximo, YE/S: rendimento de etanol, PMáx:produtividade máxima.
A evolução do consumo de açúcares (sacarose, glucose e frutose) presente no extracto de alfarroba foi determinada ao longo do tempo de fermentação. Os resultados são mostrados na figura 21. No extracto de alfarroba podemos verificar que a sacarose está presente numa maior concentração, 153 g/L, em relação à frutose e à glucose, 42 g/L e 64 g/L, respectivamente. Como podemos observar na figura 20, durante a primeira fase de crescimento exponencial (0-24 h), a frutose e a glucose foram totalmente consumidas, sendo a glucose a primeira a ser consumida. Durante a segunda fase de desaceleração (24- 36 h), caracterizada por uma diminuição na taxa específica de crescimento (), a sacarose foi hidrolisada, após 24 horas, quando a glucose foi esgotada no meio. Enquanto a glucose manteve uma concentração constante, indicando que foi consumida. Na terceira fase de crescimento estacionário, onde =0, a glucose manteve uma concentração constante e a sacarose foi quase completamente consumida.
As células da levedura S. cerevisiae não conseguem utilizar directamente a sacarose (dissacarídeo), uma vez que as suas membranas são impermeáveis a este açúcar, tendo primeiro de ser convertida em monossacarídeos (glucose e frutose), através da enzima invertase. Isso explica o facto de no início da fermentação apenas a glucose e a frutose terem sido consumidas. De acordo com Mormeneo e Sentandreu (1982), verificou-se que no início da fermentação, a presença de glucose em elevada concentração reprimiu a síntese da enzima invertase, inibição pelo produto da reacção. Sendo a sacarose hidrolisada apenas ao fim de 24 horas, quando a glucose foi completamente consumida.
Figura 21 – Consumo total de açúcares (x), sacarose ( ), glucose ( ) e frutose ( ) num STR de 3 L, utilizando 260 g/L de concentração de açúcar proveniente do extracto da polpa de alfarroba como fonte de carbono inicial e 3 g/L de ureia, como fonte de azoto.
5.2.2 Efeito de diferentes concentrações de peptona e extracto levedura na produção de etanol
Neste estudo, foram testadas duas concentrações de peptona, 5 g/L e 20 g/L, suplementada com extracto de levedura, 3 g/L e 10 g/L, respectivamente, num reactor agitado mecanicamente Applikon de 3 litros a operar em sistema descontínuo, nas mesmas condições que o ensaio acima referido. O extracto de alfarroba foi utilizado como fonte de carbono, com uma concentração inicial de açúcares de 240 g/L
Figura 22 – Concentração total de açúcares ( ), concentração de etanol ( ) e densidade óptica ( ) na fermentação descontínua da S. cerevisiae F13A, num STR de 3L, utilizando 240 g/L de concentração de açúcares proveniente do extracto da polpa de alfarroba como fonte de carbono inicial, para uma concentração de peptona e extracto levedura de 5 g/L e 3 g/L (a) e 20 g/L e 10 g/L (b), respectivamente. A cultura foi realizada a 30 ºC, 250 rpm e 0,13 vvm.
A variação da densidade óptica (D.O), concentração de açúcares (S) e concentração de etanol (P) durante a fermentação, para diferentes concentrações de peptona, 5 g/L e 20 g/L, foi mostrada na figura 22 e os correspondentes valores destes parâmetros foram apresentados na tabela IX.
A taxa específica de crescimento máximo e a biomassa máxima foram igualmente determinadas através da modelação DMFit. Para o ensaio com 5 g/L de peptona (figura 22a), a fase exponencial ocorreu durante as primeiras 21 horas de fermentação, com elevada taxa específica de crescimento 0,185 h-1 (tabela IX). Enquanto para o ensaio com
20 g/L de peptona (figura 22b), a fase exponencial teve uma duração mais curta, de 15 horas, atingindo uma taxa específica de crescimento menor, com 0,133 h-1. Nesta fase, o
consumo de substrato observado também foi máximo, com 84,8 % para 5 g/L de peptona e 89 % para 20 g/L de peptona, de modo a satisfazer as necessidades energéticas ou de biossíntese molecular durante a fermentação, onde 1 molécula de glucose é convertida em cerca de 36 moléculas de ATP, produzindo energia para a célula.
Tabela IX – Taxa específica de crescimento máxima, biomassa máxima, rendimento de biomassa, conversão de açúcares, etanol máximo, rendimento de etanol e produtividade máxima, da Saccharomyces cerevisiae F13A, no meio com 5 g/L peptona e 3 g/L extracto levedura, e 20 g/L peptona e 10 g/L extracto levedura, utilizando 240 g/L de concentração de açúcar proveniente do extracto da polpa de alfarroba como fonte de carbono inicial, num STR de 3 L. Peptona (g/L) YE(g/L) máx a (h-1) Xmáx
(g/L) (g/g)YX/S T(%)AçuC E (g/L)Max (g/g)YE/S (g/L.h)Pmáx
5 3 0,1850,025b 7,020,03 0,0730,014 84,8 117,9 0,5000,015 1,57
20 10 0,1330,010 8,080,04 0,0520,004 89,0 110,6 0,4510,006 1,80
a
máx: taxa específica de crescimento máximo, Xmáx:biomassa máxima, YX/S: rendimento da biomassa, TAçuC:
Açúcar consumido, Emáx: etanol máximo, YE/S: rendimento de etanol, Pmáx:produtividade máxima. b Valores (mediadesvio padrão), realizados em triplicado.
Os resultados (tabela IX) mostraram claramente que a variação da concentração de peptona, 5 e 20 g/L, não afectou significativamente a produção de etanol máxima, que foi de 117,9 g/L e 110,6 g/L, respectivamente. No entanto, foi afectado a biomassa máxima sendo mais elevada quando o azoto está mais disponível no meio. A concentração de 5 g/L
de peptona obteve um rendimento de etanol maior, de 0,50 g/g, quando comparado com a concentração de 20 g/L de peptona, em que apresenta apenas 0,45 g/g. O rendimento de etanol obtido para 5 g/L de peptona, foi próximo ao rendimento teórico máximo de etanol, 0,51 g/g, o que demonstra que quase todo o açúcar consumido foi transformado em produtos de fermentação (etanol e CO2) e não utilizado para a síntese de biomassa. Isso está
de acordo com o facto do ensaio realizado com a concentração de 5g/L apresentar uma biomassa máxima de 7,02 g/L, inferior à obtida para a concentração de 20 g/L, com 8,08 g/L.
Esses resultados foram confirmados através da figura 23, que demonstrou uma sobreposição das curvas de açúcar consumido e açúcar fermentado para a concentração de 5 g/L de peptona (figura 23a), indicando que quase todo o açúcar consumido foi fermentado. Enquanto na concentração de 20 g/L de peptona (figura 23b) verificou-se que ao fim de 20 horas, a concentração de açucares consumidos foi maior que a concentração de açucares fermentado, indicando que parte do açúcar consumido foi fermentado e outra parte utilizada para a síntese de biomassa com menor eficiência na produção de etanol.
Figura 23 – Correlação da concentração molar dos açúcares consumidos com os açúcares fermentados ao longo do tempo de fermentação para a concentração de 5 g/L peptona e 3 g/L extracto levedura (a) e 20 g/L peptona e 10 g/L extracto levedura (b). Açúcar consumido ( ) e açúcar fermentado (
).
Como podemos observar na figura 24, o comportamento da taxa específica de produção de etanol (qE) em relação a concentração de etanol para ambas as concentrações de peptona, 5 g/L e 20 g/L, foi semelhante para elevadas concentrações de etanol, tendo a taxa específica de produção atingido valores próximos de zero para concentrações de etanol superiores a 100 g/L, o que demonstra o efeito inibitório do etanol a elevadas concentrações. Contudo para valores de concentração
de etanol inferiores verificou-se uma maior sensibilidade à toxicidade do etanol acumulado no meio na presença de menor concentração da fonte de azoto, 5g/l de peptona.
Estes resultados estão de acordo com Hyeon-Beom et al, 2009, que demonstrou que o próprio etanol a elevadas concentrações pode inibir o crescimento celular e a produção de etanol. No entanto, este autor também demonstrou que o arejamento pode proteger as células contra os efeitos adversos das elevadas concentrações de etanol.
Figura 24 – Correlação da taxa específica de produção (qE) com a concentração de etanol, para a concentração de 5 g/L de peptona e 3 g/L de extracto levedura ( ) e 20 g/L de peptona e 10 g/L extracto levedura ( ).
Um dos factores determinantes para a economia de um processo de produção de etanol é o custo de produção. Este estudo demonstrou que a diminuição da fonte de azoto de 20 g/L para 5 g/L, e extracto de levedura, de 10 g/L para 3 g/L, não só não afectou a produção de etanol como obteve um rendimento de etanol maior, o que representa uma melhoria na relação custo-beneficio deste processo.
5.3 Fermentação semi-contínua do extracto da polpa de alfarroba para a
produção de etanol, em STR
A fermentação semi-contínua foi realizada para o meio que obteve melhores resultados no estudo anterior, a fim de aumentar a eficiência de produção de etanol. Esta fermentação foi realizado nas mesmas condições operacionais do que a fermentação em sistema descontínuo.
Tendo em consideração os resultados obtidos no estudo anterior, a adição do extracto de alfarroba, contendo 250 g/L de açúcares totais, suplementado com 5 g/L de peptona e 3 g/L de extracto levedura foi realizada periodicamente, às 20 e às 50 h, quando se verificou que a glucose estava completamente consumida, de modo a prolongar a fase exponencial de crescimento. A densidade óptica, o consumo de açúcares totais e a produção de etanol também foram medidos nesta fermentação semi-contínua. A variação desses parâmetros durante esta fermentação foi monstrada na figura 25 e os correspondentes valores foram apresentados na tabela X.
Figura 25 – Concentração total de açúcares ( ), concentração de etanol ( ) e densidade óptica ( ) ao longo da fermentação semi-contínua da S. cerevisiae F13A, num STR de 3L, utilizando 250 g/L de concentração de açúcar proveniente do extracto da polpa de alfarroba como fonte de carbono inicial, 5 g/L de peptona e 3 g/L de extracto levedura. As setas representam a adição do meio nutriente (250 g/L de açucares totais) às 20 h e às 50 h.
Na figura 25 foram observadas 3 fases de crescimento, o crescimento inicial (FB1), antes da primeira alimentação, das 0 às 19 horas, crescimento após a primeira alimentação (FB2), das 20 às 49 horas, e o crescimento após a segunda alimentação (FB3), das 50 às 120 horas. Após cada alimentação verificou-se um prolongamento da fase exponencial de crescimento, um aumento da concentração de açúcares totais e consequentemente um aumento da produção de etanol.
A taxa específica de crescimento máximo e a biomassa máxima foram determinadas através da modelação bifásica, usando o programa DMFit. Antes da primeira alimentação, a taxa específica de crescimento máxima foi de 0,226 h-1, com uma produção de etanol de 67
g/L. Após a primeira e a segunda alimentação, verificou-se uma diminuição na taxa específica de crescimento, com 0,079 h-1 e 0,011 h-1, respectivamente, devido ao aumento
da produção de etanol, de 99,6 g/L para 126,7 g/L. Estes resultados estão de acordo com o