Descrição

O principal objetivo deste livro é apresentar os princípios da engenharia de bioprocessos e da biotecnologia industrial, de forma prática, acessível e condensada.

Apesar da ocorrência de excelentes referências sobre bioprocessos em inglês, são escassas as bibliografias em português que abordem esse tema. Sendo assim, esta revisão tem a proposta de atenuar esse problema encontrado em cursos que abordem as áreas de bioquímica industrial.

De maneira didática procurou-se classificar esse amplo assunto em oito Unidades. No início são apresentados os conceitos fundamentais, com a definição dos termos que serão usados amplamente durante a leitura do texto. A seguir, procurou-se apresentar os principais modelos metabólicos utilizados por microrganismos de interesse industrial. É importante salientar que o leitor interessado em aprofundar os conhecimentos em metabolismo celular e bioenergética, por exemplo, deve procurar as referências listadas no final de cada Unidade.

Na sequência do texto analisamos os processos enzimáticos e microbiológicos por meio da estequiometria e balanços elementares. Um ponto fundamental no estudo dos bioprocessos é a cinética das reações, abordada com a definição dos parâmetros mais importantes e exemplo de casos. Por fim, comentamos sobre as principais operações unitárias utilizadas nos bioprocessos, incluindo os princípios da purificação de biomoléculas.

O autor espera que o texto seja o primeiro passo, ou seja, um agradável impulso inicial para que o leitor se interesse pelo assunto devido à facilidade de leitura e procure aprimorar seus estudos nesta área.

APRESENTAÇÃO – 9

UNIDADE 1 - Introdução – 11
1.1. Biomassa microbiana – 21
1.2. Enzimas microbianas – 21
1.3. Metabólitos microbianos – 21
1.4. Produtos recombinantes – 23
1.5. Biotransformação – 24
1.6. Microrganismos de interesse industrial – 24
Referências – 26

UNIDADE 2 - Metabolismo microbiano e biomoléculas envolvidas – 27
2.1. Enzimas – 29
2.2. Metabolismo microbiano – 32
2.2.1. Glicólise e Ciclo TCA – 34
2.2.2. Respiração – 37
2.2.3. Metabolismo anaeróbio – 38
Referências – 40

UNIDADE 3 - Cinética enzimática – 41
3.1. Cinética de Michaelis-Menten – 45
3.2. Determinação dos parâmetros cinéticos – 50
3.3. Inibição enzimática – 51
3.3.1. Inibição enzimática irreversível – 52
3.3.2. Inibição enzimática reversível – 53
3.3.2.1. Inibição enzimática reversível competitiva – 53
3.3.2.2. Inibição enzimática reversível não competitiva – 55
3.3.2.3. Inibição enzimática reversível incompetitiva – 56
3.3.2.4. Inibição enzimática reversível pelo substrato – 57
3.4. Efeito da temperatura na atividade enzimática – 58
3.5. Efeito do pH na atividade enzimática – 61
Referências – 62

UNIDADE 4 - Balanços elementares em processos biotecnológicos – 63
4.1. Balanços materiais – 65
4.2. Os bioprocessos podem ser conduzidos em: – 65
4.3. Estequiometria dos processos microbiológicos – 71
4.4. Grau de redução dos substratos – 72
Referências – 75

UNIDADE 5 - Cinética dos processos biotecnológicos – 77
5.1. Parâmetros cinéticos – 80
5.2. Fases de crescimento celular – 85
5.3. Cinética de Monod – 88
5.4. Modelos de crescimento celular – 89
5.5. Influência de parâmetros físico-químicos no crescimento celular – 91

UNIDADE 6 - Operações unitárias dos processos fermentativos – 93
6.1. Esterilização – 99
6.2. Agitação e mistura – 104
6.2.1. Transferência de oxigênio – 105
6.2.2. Agitação mecânica sem aeração – 110
Referências – 112

UNIDADE 7 - Biorreatores – 113
7.1. Biorreatores de mistura – 115
7.2. Biorreatores de mistura contínuos – 118
7.3. Biorreatores tubulares – 121
7.4. Configurações de biorreatores – 123
7.5. Aumento de escala de biorreatores – 125
7.5.1. Método da constância da potência por unidade de volume de meio – 127
7.5.2. Método da constância do coeficiente global de transferência de oxigênio – 127
7.5.3. Método da constância da velocidade na extremidade do impelidor – 128
7.5.4. Método da constância do tempo de mistura – 128
7.5.5. Método da constância do Número de Reynolds – 129
7.5.6. Escolha do critério de scale-up – 129
Referências – 130

UNIDADE 8 - Purificação de biomoléculas – 131
8.1. Rompimento celular – 136
8.2. Filtração e centrifugação – 138
8.3. Purificação baseada na solubilidade – 140
8.4. Extração em sistemas de duas fases aquosas – 142
8.5. Cromatografia – 144
8.6. Tratamentos finais – 145
Referências – 146

Autor: Reinaldo Gaspar Bastos
Ano: 2010 (reimpressão 2017)
Número de Páginas: 162
Tamanho: 21,5 x 28 cm
Editora: EdUFSCar
Acabamento: Brochura
ISBN: 978-85-7600-190-4