Renata Miliani Martinez - UNISO

Taxa de reaçãoÉ definida como a quantidade de material

consumida ou gerada em determinado período de tempo (geralmente Kg/s)

O símbolo utilizado é R ou r e sempre se refere a um componente específicoExemplo: aA+ bB yY+zZ

dtdMr A

A

M = massat = tempo

Consumo sinal negativoPodemos escrever para cada

componente RB, RY e RZ

R = taxa de reação totalr = taxa de reação volumétrica ou específica

3 formas de descrever a taxa de reação1) Taxa total: expressa por massa ou mol por tempo. Útil para especificar a

saída de um material específico. Geralmente utilizado em indústrias. Exemplo: “A produção do componente X é de 100 000 toneladas por ano”

2) Taxa volumétrica: Considera a concentração do material em relação ao volume. Devido variações na massa total do reagente convertido de acordo com a massa do sistema, é conveniente adotar a taxa de reação por volume (kg/m³.s). É utilizada para comparar performance de reatores de diferentes tamanhos . A taxa passa a ser rA = -dCA/dt

3) Taxa específica: considera a quantidade de enzima ou células envolvidas na reação (Kg/unidade de enzima.s). Usado para comparar atividades celulares ou enzimáticas.

dtdC

e1ou

x1r A

A

Sendo:x = concentração celulare = concentração enzimática

Rendimento da cultura celular Diferente do rendimento da reação, o rendimento da cultura considera todas

as conversões que ocorrem

Símbolo Definição

YXS Massa ou mols de biomassa produzido por unidade de massa ou mols de substrato consumido

YPS Massa ou mols de produto formado por unidade de massa ou mols de substrato consumido

YPX Massa ou mols de produto formado por unidade de massa ou mols de biomassa formada

YXO Massa ou mols de biomassa formada por unidade de massa ou mols de oxigênio consumido

YCS Massa ou mols de dióxido de carbono formado por unidade de substrato consumido

RQ Massa ou mols de dióxido de carbono formado por unidade de oxigênio consumido

YATP Massa ou mols de biomassa formada por mol de ATP formado

Ykcal Massa ou mols de biomasa formada por kilocaloria de calor envolvida durante a fermentação

Rendimento da cultura celular

Para o cálculo de rendimentos é necessário utilizar as taxas de reação para cada componente

Exemplo:

consumido

ocresciment

S

XXS taxaS

taxarrY

Exemplo de como utilizar esses conhecimentos em bioprocessos

Lembram da aula

passada?

Exemplo de como utilizar esses conhecimentos em bioprocessos

C6H12O6 + a O2 + b NH3 c CH1,79O0,56N0,17 + d CO2 + e H2O

Sabendo que o rendimento de biomassa em relação à glicose é 0,37 g/g, determine os coeficientes estequiométricos