Detecção, diagnóstico e proposta de soluções baseadas em modelos matemáticos para falhas na etapa de propagação do inóculo do bioprocesso industrial de produção de farneseno

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Carbuloni, Rodrigo [UNESP]
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
densidade ótica
fermentadores de sementes
fermentação industrial
melhoria de bioprocessos
oxigênio dissolvido
fermentação asséptica
optical density
seed fermenters
industrial fermentation
bioprocess improvement
dissolved oxygen
aseptic fermentation
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/194500
Resumo: O objetivo geral deste trabalho foi diagnosticar e analisar possíveis causas do crescimento microbiano insuficiente atualmente observado na etapa de propagação do inóculo do bioprocesso industrial de produção de farneseno da unidade da companhia holandesa DSM, localizada em Brotas-SP. As causas levantadas foram: (i) pressão aplicada ao fermentador; (ii) tamanho do inóculo; (iii) meio de cultivo nutricionalmente insuficiente; (iv) inibição pelo próprio substrato e/ou por inibidores presentes no meio inicial ou acumulados durante o crescimento microbiano; (v) modo de cultivo das células inadequado. Soluções para a resolução do problema, baseadas em modelos matemáticos, foram propostas visando avaliar a eficácia de tais soluções por meio de técnicas de modelagem e simulação de processos. Dentre as soluções apresentadas, aquela referente à pressão aplicada ao fermentador foi implementada na unidade industrial, obtendo-se resultados satisfatórios quanto à densidade ótica atingida nos cultivos, embora, com um tempo demasiadamente longo em relação ao especificado. Para as demais soluções propostas, foram delineadas as condições para a realização das simulações e em se concluindo que as soluções são viáveis tecnicamente e economicamente, todas elas são consideradas factíveis do ponto de vista prático-operacional.
id UNSP_1a8ad029423a3ade6e515ada005c76eb
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/194500
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str
spelling Detecção, diagnóstico e proposta de soluções baseadas em modelos matemáticos para falhas na etapa de propagação do inóculo do bioprocesso industrial de produção de farnesenoDetection, diagnosis and proposal of solutions based on mathematical models for failures in the bioprocess inoculum propagation step industrial production of farneseneDetección, diagnóstico y propuesta de soluciones basado en modelos matemáticos para fallas en el paso de propagación del inóculo de bioproceso producción industrial de farnesenedensidade óticafermentadores de sementesfermentação industrialmelhoria de bioprocessosoxigênio dissolvidofermentação assépticaoptical densityseed fermentersindustrial fermentationbioprocess improvementdissolved oxygenaseptic fermentationO objetivo geral deste trabalho foi diagnosticar e analisar possíveis causas do crescimento microbiano insuficiente atualmente observado na etapa de propagação do inóculo do bioprocesso industrial de produção de farneseno da unidade da companhia holandesa DSM, localizada em Brotas-SP. As causas levantadas foram: (i) pressão aplicada ao fermentador; (ii) tamanho do inóculo; (iii) meio de cultivo nutricionalmente insuficiente; (iv) inibição pelo próprio substrato e/ou por inibidores presentes no meio inicial ou acumulados durante o crescimento microbiano; (v) modo de cultivo das células inadequado. Soluções para a resolução do problema, baseadas em modelos matemáticos, foram propostas visando avaliar a eficácia de tais soluções por meio de técnicas de modelagem e simulação de processos. Dentre as soluções apresentadas, aquela referente à pressão aplicada ao fermentador foi implementada na unidade industrial, obtendo-se resultados satisfatórios quanto à densidade ótica atingida nos cultivos, embora, com um tempo demasiadamente longo em relação ao especificado. Para as demais soluções propostas, foram delineadas as condições para a realização das simulações e em se concluindo que as soluções são viáveis tecnicamente e economicamente, todas elas são consideradas factíveis do ponto de vista prático-operacional.The general objective of this study was to diagnose and analyze possible causes of the insufficient microbial growth currently observed in the inoculum propagation stage of the farnesene industrial production bioprocess in the DSM company unit, located in Brotas-SP. The causes raised were: (i) pressure applied to the fermenter; (ii) size of the inoculum; (iii) nutritionally insufficient culture medium; (iv) inhibition by the substrate itself and/or by inhibitors present in the initial medium or accumulated during microbial growth; (v) inadequate cell culture. Solutions for solving the problem, based on mathematical models, were proposed in order to evaluate the effectiveness of such solutions through modeling and process simulation techniques. Among the solutions presented, the one referring to the pressure applied to the fermenter was implemented in the industrial unit, obtaining satisfactory results in terms of the optical density reached in the cell cultivates, although with a time that is too long in relation to that specified. For the other proposed solutions, the conditions for conducting the simulations were outlined and in concluding that the solutions are technically and economically viable, all of them are considered feasible from a practical-operational viewpoint.Universidade Estadual Paulista (Unesp)Oliveira, Samuel Conceição deUniversidade Estadual Paulista (Unesp)Carbuloni, Rodrigo [UNESP]2020-12-07T14:37:10Z2020-12-07T14:37:10Z2020-07-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/19450033004030170P02041303049625571porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2025-03-29T05:20:09Zoai:repositorio.unesp.br:11449/194500Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestrepositoriounesp@unesp.bropendoar:29462025-03-29T05:20:09Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Detecção, diagnóstico e proposta de soluções baseadas em modelos matemáticos para falhas na etapa de propagação do inóculo do bioprocesso industrial de produção de farneseno
Detection, diagnosis and proposal of solutions based on mathematical models for failures in the bioprocess inoculum propagation step industrial production of farnesene
Detección, diagnóstico y propuesta de soluciones basado en modelos matemáticos para fallas en el paso de propagación del inóculo de bioproceso producción industrial de farnesene
title Detecção, diagnóstico e proposta de soluções baseadas em modelos matemáticos para falhas na etapa de propagação do inóculo do bioprocesso industrial de produção de farneseno
spellingShingle Detecção, diagnóstico e proposta de soluções baseadas em modelos matemáticos para falhas na etapa de propagação do inóculo do bioprocesso industrial de produção de farneseno
Carbuloni, Rodrigo [UNESP]
densidade ótica
fermentadores de sementes
fermentação industrial
melhoria de bioprocessos
oxigênio dissolvido
fermentação asséptica
optical density
seed fermenters
industrial fermentation
bioprocess improvement
dissolved oxygen
aseptic fermentation
title_short Detecção, diagnóstico e proposta de soluções baseadas em modelos matemáticos para falhas na etapa de propagação do inóculo do bioprocesso industrial de produção de farneseno
title_full Detecção, diagnóstico e proposta de soluções baseadas em modelos matemáticos para falhas na etapa de propagação do inóculo do bioprocesso industrial de produção de farneseno
title_fullStr Detecção, diagnóstico e proposta de soluções baseadas em modelos matemáticos para falhas na etapa de propagação do inóculo do bioprocesso industrial de produção de farneseno
title_full_unstemmed Detecção, diagnóstico e proposta de soluções baseadas em modelos matemáticos para falhas na etapa de propagação do inóculo do bioprocesso industrial de produção de farneseno
title_sort Detecção, diagnóstico e proposta de soluções baseadas em modelos matemáticos para falhas na etapa de propagação do inóculo do bioprocesso industrial de produção de farneseno
author Carbuloni, Rodrigo [UNESP]
author_facet Carbuloni, Rodrigo [UNESP]
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Oliveira, Samuel Conceição de
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Carbuloni, Rodrigo [UNESP]
dc.subject.por.fl_str_mv densidade ótica
fermentadores de sementes
fermentação industrial
melhoria de bioprocessos
oxigênio dissolvido
fermentação asséptica
optical density
seed fermenters
industrial fermentation
bioprocess improvement
dissolved oxygen
aseptic fermentation
topic densidade ótica
fermentadores de sementes
fermentação industrial
melhoria de bioprocessos
oxigênio dissolvido
fermentação asséptica
optical density
seed fermenters
industrial fermentation
bioprocess improvement
dissolved oxygen
aseptic fermentation
description O objetivo geral deste trabalho foi diagnosticar e analisar possíveis causas do crescimento microbiano insuficiente atualmente observado na etapa de propagação do inóculo do bioprocesso industrial de produção de farneseno da unidade da companhia holandesa DSM, localizada em Brotas-SP. As causas levantadas foram: (i) pressão aplicada ao fermentador; (ii) tamanho do inóculo; (iii) meio de cultivo nutricionalmente insuficiente; (iv) inibição pelo próprio substrato e/ou por inibidores presentes no meio inicial ou acumulados durante o crescimento microbiano; (v) modo de cultivo das células inadequado. Soluções para a resolução do problema, baseadas em modelos matemáticos, foram propostas visando avaliar a eficácia de tais soluções por meio de técnicas de modelagem e simulação de processos. Dentre as soluções apresentadas, aquela referente à pressão aplicada ao fermentador foi implementada na unidade industrial, obtendo-se resultados satisfatórios quanto à densidade ótica atingida nos cultivos, embora, com um tempo demasiadamente longo em relação ao especificado. Para as demais soluções propostas, foram delineadas as condições para a realização das simulações e em se concluindo que as soluções são viáveis tecnicamente e economicamente, todas elas são consideradas factíveis do ponto de vista prático-operacional.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-12-07T14:37:10Z
2020-12-07T14:37:10Z
2020-07-15
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/194500
33004030170P0
2041303049625571
url http://hdl.handle.net/11449/194500
identifier_str_mv 33004030170P0
2041303049625571
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv repositoriounesp@unesp.br
_version_ 1854954669669875712

Registros relacionados