Otimização do processo de produção de copolímeros de polihidroxialcanoatos por via fermentativa, baseada num modelo matemático estruturado. - Piccoli, Rosane Aparecida Moniz (2000)
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.