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BIORREATORES DE LEITO EMPACOTADO PARA FERMENTAÇÃO EM ESTADO SÓLIDO: UM PANORAMA ATUAL DO ESTADO DA ARTE

A fermentação em estado sólido (FES), definida como bioprocesso de cultivo de microrganismos em meio sólido, permite o aproveitamento de diversos resíduos agroindustriais como substratos ou como matriz porosa. Nos últimos anos, tem-se observado aumento progressivo de estudos nessa área, o que se acredita estar atrelado ao atual contexto de desenvolvimento industrial alinhado à crescente preocupação ambiental, demonstrando o quão promissor pode ser esse tipo de bioprocesso. No entanto, um dos principais obstáculos para sua implementação industrial reside na falta de equipamentos otimizados para aumento de escala. Diante disso, o presente capítulo reúne e apresenta, de forma consolidada, avanços recentes no desenvolvimento e na aplicação de biorreatores de leito empacotado (BLEs) para FES. Esse tipo de biorreator, que tem baixo custo de construção, operação e manutenção, adequa-se bem a este bioprocesso devido à ausência de movimentação das partículas, que poderia ser prejudicial ao desenvolvimento de fungos filamentosos, que são a principal classe de microrganismos cultivados em meio sólido. Assim, são apresentadas aqui várias estratégias desenvolvidas com o intuito de evitar ou contornar os principais problemas operacionais esperados neste tipo de biorreator, que são o sobreaquecimento do leito e a secagem do substrato, que podem prejudicar o rendimento e a produtividade do bioprocesso

BIORREATORES DE LEITO EMPACOTADO PARA FERMENTAÇÃO EM ESTADO SÓLIDO: UM PANORAMA ATUAL DO ESTADO DA ARTE

DOI: 10.22533/at.ed.6622018116

Palavras chave: estado sólido; biorreator; resíduo agrícola; bioprocesso.

Keywords: solid-state; bioreactors; agricultural residue; bioprocess.

Abstract:

Solid state fermentation (SSF), defined as a kind of bioprocess of cultivating microorganisms in solid media, allows the use of several agroindustrial residues as substrates or as porous matrix. In recent years, there has been a progressive increase in studies in this area, which is believed to be linked to the current context of industrial development in line with the growing environmental concern, demonstrating how promising this type of bioprocess can be. However, one of the main obstacles to its industrial implementation lies in the lack of equipment optimized for scaling up. Therefore, this chapter brings together and presents, in consolidated way, recent advances in development and application of packed bed bioreactors (PBBs) for SSF. This type of bioreactor, which has a low cost of construction, operation and maintenance, is well suited to this bioprocess due to the lack of movement of the particles, that could be harmful to the development of filamentous fungi, the main class of microorganisms grown in solid medium. Thus, there are presented here several strategies developed in order to avoid or circumvent the main operational problems expected in this type of bioreactor, which are overheating of the bed and substrate drying, that can harm yields and productivities of the bioprocess.

Autores

  • Natalia Alvarez Rodrigues
  • Danielle Otani Marques de Sá
  • Fernanda Perpétua Casciatori