Otimização do processo de produção de copolímeros de polihidroxialcanoatos por via fermentativa, baseada num modelo matemático estruturado.

• Ano de defesa: 2000
• Autor(a) principal: Piccoli, Rosane Aparecida Moniz
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biotechnology; Biotecnologia; Polihidroxialcanoatos; Polyhydroxyalkanoates
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-01092025-091251/

Este trabalho desenvolve a otimização do processo de produção do biopolímero P(3HB) pela bactéria Ralstonia eutropha em reatores conduzidos em batelada alimentada. Embora a otimização de processos em batelada alimentada envolva a manipulação davazão de alimentação dos substratos, gerando um problema de controle singular, trajetórias ótimas podem ser obtidas pela programação não-linear através de ajustes de pequenos trechos destas trajetórias. O modelo matemático cibernéticoestruturado utilizado neste trabalho é composto por um sistema de 11 equações diferenciais e foi alterado em relação à sua versão original. A estratégia de otimização adotada envolve a maximização/minimização de uma função objetivo considerandoo modelo como um conjunto de restrições implícitas e a discretização das variáveis manipuladas (vazões de alimentação). O método de programação sequencial quadrática foi empregado para resolver o problema de otimização. Realizada a comparação dedois algoritmos de otimização empregando essa metodologia, pôde ser identificado aquele de melhor desempenho, que foi utilizado para avaliar o comportamento de diferentes funções objetivo, tais como a maximização das produtividades de PHB, amaximização da rentabilidade do processo e a maximização da produtividade do copolímero P(3HB-co-3HV) com diferentes teores de unidades 3HV. Os resultados obtidos foram discutidos e comparados aos da literatura.