Reologia, consumo de potência e transferência de oxigênio em cultivos descontínuos de Aspergillus awamori NRRL 3112.
| Ano de defesa: | 1997 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-25092025-134902/ |
Resumo: | No presente trabalho valores do coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (\'k IND.L\'a), obtidos durante cultivos descontínuos de Aspergillus awamori NRRL 3112 em fermentador de 10 litros de volume útil, em diferentes condições de agitação e aeração e de concentração inicial de substrato (amido de farinha de mandioca dextrinizado), foram relacionados com variáveis de operação (freqüência de rotação, N, vazão volumétrica de alimentação de ar, Q, e a potência requerida na agitação do caldo gaseificado, \'P IND.g\'); com parâmetros geométricos do sistema (volume de caldo, V, e diâmetro do impelidor, \'D IND.i\') e com propriedades físicas do caldo (viscosidade aparente, \'mü IND.ap\', e tensão superficial do filtrado,\'sigma\'). Na obtenção dos valores de viscosidade aparente (\'mü IND.ap\'), medidas reológicas dos caldos, ao longo dos cultivos, foram realizadas utilizando-se um dispositivo construído e calibrado para a execução de medidas reológicas em linha (\"on line\"). Nas estimativas de consumo de potência para os sistemas não gaseificado (\'P IND.0\') e gaseificado (\'P IND.g\'), foram empregados diagramas e correlações obtidos através da agitação e aeração de fluidos de características reológicas semelhantes às de caldos de fermentação não-Newtonianos, utilizando-se um torquímetro construído, calibrado e acoplado ao interior do biorreator de bancada utilizado nos cultivos. Quanto às medidas do coeficiente volumétrico detransferência de oxigênio, valores de \'k IND.L\'a foram determinados ao longo dos cultivos pelo método tradicional do balanço gasoso e por um método proposto baseado no processo dinâmico, utilizando-se a região de subida da concentração de oxigênio dissolvido após a retomada da aeração, e levando em consideração o atraso da resposta do eletrodo. As metodologias desenvolvidas e implementadas nos cultivos geraram resultados experimentais consistentes, resultando em bons ajustes de quatro ) diferentes tipos de correlações propostas pela literatura para o \'k IND.L\'a. |
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Reologia, consumo de potência e transferência de oxigênio em cultivos descontínuos de Aspergillus awamori NRRL 3112.Untitled in englishAspergillusAspergillusConsumo de potênciaOxygen transferPower consumptionReologiaRheologyTransferência de oxigênioNo presente trabalho valores do coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (\'k IND.L\'a), obtidos durante cultivos descontínuos de Aspergillus awamori NRRL 3112 em fermentador de 10 litros de volume útil, em diferentes condições de agitação e aeração e de concentração inicial de substrato (amido de farinha de mandioca dextrinizado), foram relacionados com variáveis de operação (freqüência de rotação, N, vazão volumétrica de alimentação de ar, Q, e a potência requerida na agitação do caldo gaseificado, \'P IND.g\'); com parâmetros geométricos do sistema (volume de caldo, V, e diâmetro do impelidor, \'D IND.i\') e com propriedades físicas do caldo (viscosidade aparente, \'mü IND.ap\', e tensão superficial do filtrado,\'sigma\'). Na obtenção dos valores de viscosidade aparente (\'mü IND.ap\'), medidas reológicas dos caldos, ao longo dos cultivos, foram realizadas utilizando-se um dispositivo construído e calibrado para a execução de medidas reológicas em linha (\"on line\"). Nas estimativas de consumo de potência para os sistemas não gaseificado (\'P IND.0\') e gaseificado (\'P IND.g\'), foram empregados diagramas e correlações obtidos através da agitação e aeração de fluidos de características reológicas semelhantes às de caldos de fermentação não-Newtonianos, utilizando-se um torquímetro construído, calibrado e acoplado ao interior do biorreator de bancada utilizado nos cultivos. Quanto às medidas do coeficiente volumétrico detransferência de oxigênio, valores de \'k IND.L\'a foram determinados ao longo dos cultivos pelo método tradicional do balanço gasoso e por um método proposto baseado no processo dinâmico, utilizando-se a região de subida da concentração de oxigênio dissolvido após a retomada da aeração, e levando em consideração o atraso da resposta do eletrodo. As metodologias desenvolvidas e implementadas nos cultivos geraram resultados experimentais consistentes, resultando em bons ajustes de quatro ) diferentes tipos de correlações propostas pela literatura para o \'k IND.L\'a.The present work studied the rheological properties, the power requirement and the volumetric oxygen transfer (kLa)in fungal fermentation broths. For that purpose, Aspergillus awamori, a glucoamylase producer filamentous fungus, was cultivated in a 10 liter fermentor containing cassava flour syrup as the main carbon source. For rheological on-line measurement, an experimental device was constructed. The resulting rheograms allowed to determine the dynamic viscosity (µap) of the broth throughout fermentation. The Power requirements during cultivation, either under gassed or ungassed condition, Pg and Po respectively, have been estimated through traditional diagrams and correlations obtained employing fluids displaying similar rheological characteristics to non-Newtonian broths as standard. In order to measure Power requirement, a torque meter was developed and coupled to the reactors stirrer shaft, thus avoiding friction losses in the seal. Experimental kLa values were related to several parameters, including operational variables (rotation speed, N, air flow rate, Q, gassed Power requirement, Pg) geometrical parameters (volume of the broth. V. impeller diameter, Di) and physical properties of the broth (apparent dynamic viscosity, µap, filtrate surface tension, ). Furthermore, based on the gás in period of the traditional dynamic method, a procedure that takes into account the probe time response, was proposed. In applying the new method, four different kLas correlations from the literature fitted very well to the experimental data.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSchmidell Netto, WillibaldoBadino Junior, Alberto Colli1997-10-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-25092025-134902/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-09-25T16:55:02Zoai:teses.usp.br:tde-25092025-134902Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-09-25T16:55:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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