Biotecnologia e Enzimologia - Crescimento Bacteriano Fermentacao e Biorreatores

ATIVIDADE PRESENCIAL 02 Parte 1 Disciplina Biotecnologia e Enzimologia Unidades Temáticas do Material Didático Unidade II e Unidade III Professora Suelen Pereira Ruiz Herrig 1 Atividade A atividade presencial 02 da disciplina de Biotecnologia e Enzimologia envolve conhecimentos do crescimento bacteriano processos fermentativos e biorreatores 2 Conteúdos Crescimento bacteriano Processos fermentativos Biorreatores Fermentação em estado sólido e líquido Ampliação de escala 3 Objetivo da atividade Reforçar a importância da compreensão do crescimento bacteriano e os tipos de processos fermentativos industriais Aplicar os conhecimentos obtidos nas aulas conceituais 4 Importância do Conteúdo Esperase que ao final desta atividade que os acadêmicos sejam capazes de Conhecer os tipos de processos fermentativos para a compreensão dos princípios gerais que regem o desenvolvimento de produtos por meio da biotecnologia 5 Contextualização e preparação para o estudo O crescimento bacteriano e os processos fermentativos são temas importantes no campo da biotecnologia Desempenham um papel fundamental na produção de produtos essenciais para a indústria alimentícia farmacêutica química e ambiental Esses processos são baseados na capacidade das bactérias e outros microrganismos de se multiplicarem e transformarem substratos em produtos desejados O crescimento bacteriano referese ao aumento no número de células bacterianas ao longo do tempo O crescimento bacteriano é influenciado por vários fatores como temperatura pH nutrientes disponíveis e oxigênio O controle dessas variáveis é essencial para otimizar o crescimento bacteriano em processos industriais Os processos fermentativos são um subconjunto dos processos de crescimento bacteriano e são caracterizados pela conversão de substratos orgânicos em produtos finais desejados muitas vezes com a produção de energia As bactérias e outros microrganismos podem realizar fermentação para produzir uma variedade de compostos incluindo álcool ácidos orgânicos enzimas proteínas antibióticos e muito mais Esses processos têm aplicações em diversas indústrias como a produção de cerveja vinho queijo ácido láctico insulina e muitos outros produtos Os biorreatores são equipamentos essenciais para a realização de processos de crescimento bacteriano e fermentativos em escala industrial Eles fornecem um ambiente controlado para o crescimento de microorganismos permitindo a regulagem precisa de fatores como temperatura pH agitação e aeração Os biorreatores podem variar em tamanho desde pequenos frascos de laboratório até enormes tanques industriais dependendo da aplicação e da escala de produção A fermentação pode ocorrer em diferentes estados físicos sendo os mais comuns o estado líquido e o estado sólido Na fermentação em estado líquido os microrganismos crescem em um meio aquoso como caldo de cultura e convertem os substratos em produtos desejados Isso é frequentemente usado na produção de produtos líquidos como cerveja vinho e produtos químicos A fermentação em estado sólido envolve o crescimento microbiano em substratos sólidos ou semisólidos como grãos cascas de frutas ou resíduos agrícolas Essa abordagem é comumente usada na produção de alimentos fermentados sólidos como queijos pães alimentos tradicionais fermentados de diferentes culturas e na produção de enzimas A ampliação de escala é um desafio crítico na produção de produtos fermentados e no crescimento bacteriano O sucesso em laboratório precisa ser traduzido para um ambiente industrial em larga escala Isso envolve a otimização dos parâmetros de crescimento a seleção de cepas microbianas apropriadas e o design de biorreatores eficientes A escalabilidade é fundamental para garantir a produção econômica e consistente de produtos finais Prezado acadêmico iremos iniciar o estudo desejo um excelente estudo a todos Atividade Teórica 1 O processo pelo qual as bactérias se reproduzem através da divisão celular é denominado de fissão binária Sendo assim qual é a principal característica do crescimento bacteriano por fissão binária a As células filhas são geneticamente diferentes da célula mãe b Envolve a troca de material genético entre duas bactérias c Resulta na formação de múltiplas células filhas com diferentes tamanhos d As células filhas são geneticamente idênticas à célula mãe e A divisão celular ocorre no núcleo das bactérias 2 Analise as afirmativas abaixo e selecione a que melhor descreve a fase log do crescimento bacteriano a É uma fase em que as bactérias estão se multiplicando a uma taxa muito lenta ou quase nula b Nesta fase as bactérias estão morrendo e a população bacteriana está diminuindo c É uma fase de crescimento exponencial em que as bactérias se multiplicam rapidamente d É uma fase em que as bactérias atingem um estado de equilíbrio com taxa de crescimento igual à taxa de morte e Nesta fase as bactérias estão se adaptando a condições adversas e se tornando resistentes aos antibióticos 3 Sobre a tecnologia da fermentação e os mecanismos bioquímicos envolvidos analises as afirmativas abaixo e assinale verdadeiro V ou falso F A fermentação é o processo em que microrganismos metabolizam substâncias orgânicas para produzir energia na ausência de oxigênio Na fermentação alcoólica o etanol é considerado um metabólito primário produzido pelo microrganismo A formação dos produtos da fermentação pelos microrganismos não tem relação com o crescimento microbiano Durante a fermentação lática o microrganismo como exemplo bactérias láticas metabolizam a lactose e produz ácido lático contribuindo para a redução do pH do meio A fermentação acética é o processo em que se obtém o ácido acético a partir da fermentação do etanol por ação de bactérias do gênero Acetobacter Selecione a alternativa correta a V V V V V b V F F V V c F V F V F d F F F V V e V F V V F 4 Os biorreatores podem ser classificados em diferentes grupos com base em suas características e aplicações Sobre os biorreatores e sua classificação analise as afirmativas abaixo I Os tipos de biorreatores podem ser classificados quanto à natureza do meio de fermentação como fermentação submersa e fermentação superficial sólida II Em relação aos grupos de biorreatores os pertencentes ao grupo I são destinados à reações catalisadas por enzimas e os pertencentes ao grupo II aos organismos biológicos em suspensão livres III Os biorreatores STR Reatores de Agitação Mecânica Única são caracterizados por terem uma única agitação mecânica geralmente uma hélice ou um agitador que é usada para promover a mistura eficiente do meio de cultivo e manter a suspensão uniforme dos microrganismos IV A principal função da coluna de bolha em um biorreator de coluna de bolha é promover a dispersão eficiente dos microrganismos no meio de cultivo Isso é alcançado pela introdução de bolhas de gás geralmente oxigênio ou ar no fundo da coluna o que cria uma mistura adequada e mantém os microrganismos em suspensão V Uma das principais vantagens dos biorreatores de leito fluidizado é que eles facilitam a expansão da superfície de contato entre os microrganismos e o substrato Isso ocorre porque no leito fluidizado o substrato é mantido em suspensão e circula com o fluido permitindo uma interação eficaz entre os microrganismos e o substrato o que é crucial para muitos processos biotecnológicos Selecione as afirmativas corretas a I II III b I III IV V c I IV V d I II e I II III IV V 5 Nos processos fermentativos diversos tipos de biorreatores e sistemas de condução podem ser realizados Analise as afirmativas abaixo e selecione a que corresponde como correta condizendo com a principal diferença entre um biorreator de cultivo em batelada e um biorreator contínuo em processos fermentativos a Um biorreator de cultivo em batelada permite a produção de produtos químicos apenas enquanto um biorreator contínuo não o faz b Um biorreator de cultivo em batelada é mais adequado para a produção de inóculo enquanto um biorreator contínuo é utilizado para produção em larga escala c Em um biorreator de cultivo em batelada o meio de cultura é continuamente alimentado enquanto em um biorreator contínuo todo o meio é adicionado no início do processo d Um biorreator de cultivo em batelada é mais eficiente na produção de biomassa enquanto um biorreator contínuo é melhor para a produção de produtos finais e Um biorreator de cultivo em batelada permite a fermentação por um período específico enquanto um biorreator contínuo permite a fermentação contínua 6 Os processos fermentativos podem ser realizados em estado sólido ou estado líquido A partir dessas informações avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas A característica distintiva da fermentação em estado sólido FES é que os microrganismos crescem em substratos sólidos com baixa atividade de água enquanto na fermentação em fase líquida os microrganismos crescem em suspensão em um meio líquido PORQUE Os microrganismos obtêm a umidade necessária diretamente do substrato sólido o que a torna adequada para processos que envolvem materiais sólidos como resíduos agrícolas cascas entre outros A respeito dessas asserções assinale a opção correta a As asserções I e II são proposições verdadeiras e a II é uma justificativa correta da I b As asserções I e II são proposições verdadeiras mas a II não é uma justificativa correta da I c A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa d A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira e As asserções I e II são proposições falsas 7A fermentação em estado líquido é um tipo de fermentação amplamente utilizada no desenvolvimento de produtos alimentícios Dessa forma na produção de iogurte os microrganismos utilizados são a Streptococcus thermophilus e Lactobacillus bulgaricus b Streptococcus thermophilus somente c Aspergillus niger e Streptococcus thermophilus d Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces cerevisiae e Lactobacillus bulgaricus 8 Sobre as formas de condução dos processos fermentativos em sistema contínuo analise as afirmativas abaixo e assinale verdadeiro V ou falso F Na fermentação em sistema contínuo o meio fermentado é retirado continuamente e enviado para o tratamento Na fermentação em sistema contínua ocorre uma produção em batelada em que ocorre a adição do meio de cultivo e microrganismo ao biorreator e retira de uma única vez ao sistema Na fermentação por sistema contínuo é possível utilizar células microbianas livres ou imobilizadas Uma característica principal da fermentação em sistema contínuo é a produção constante ao longo do tempo A fermentação em sistema contínuo pode ocorrer utilizando vários biorreatores em série com reciclo das células microbianas adicionadas no primeiro biorreator da série Assinale a alternativa correta a V F V V V b V V V V V c F V F F F d V F V F F e F V F V V 9 Nos processos fermentativos diversas etapas são realizadas que necessitam de um controle rigoroso para obtenção de um produto de qualidade A respeito da etapa de preparo do inóculo selecione a alternativa que corresponde com a importância do porquê a produção de inóculo é uma etapa crítica em processos fermentativos a Para aumentar a concentração de produtos finais porém não tem relação com a pureza da cultura microbiana b Para reduzir o uso de biorreatores industriais e assim haver economia no processo c Para eliminar a necessidade de monitoramento de processos tornando o processo de maior flexibilidade d Para garantir a pureza genética dos microrganismos e assim evitar contaminação de outros microrganismos não influenciando na obtenção de produtos e Para acelerar a produção de resíduos biológicos 10 O aumento de escala na produção de produtos biotecnológicos muitas vezes envolve a transição de pequenos volumes de laboratório para volumes industriais Qual é uma das principais razões pelas quais o aumento de escala na produção de produtos biotecnológicos é necessário a Para reduzir o risco de contaminação por microrganismos pois o aumento permite maior controle b Para simplificar os processos biotecnológicos pois quanto maior os equipamentos mais simples será o processo c Para acelerar o desenvolvimento de novos produtos e realizar a produção em larga escala porém necessita manter a qualidade e padrão do produto final d Para aumentar a precisão das técnicas de engenharia genética pois em menor escala não é possível o aprimoramento e Para tornar o produto final mais variável ATIVIDADE PRESENCIAL 02 Parte 2 Disciplina Biotecnologia e Enzimologia Unidades Temáticas do Material Didático Unidade II e Unidade III Professora Suelen Pereira Ruiz Herrig 01 Quando algumas bactérias são inoculadas em um meio líquido de crescimento e a população é contada em intervalos regulares é possível representar graficamente a curva de crescimento Dessa forma represente graficamente as fases do crescimento bacteriano e explique cada uma delas 02 Um laboratório de pesquisa microbiológica está interessado em preservar uma coleção de microrganismos extremamente sensíveis à dessecação e ao oxigênio Eles precisam de uma técnica de preservação que mantenha a viabilidade a longo prazo desses microrganismos Qual das seguintes técnicas de preservação seria mais apropriada para essa situação e por quê 03 A fermentação alcoólica é um processo bioquímico fundamental em muitos aspectos da indústria e da produção de alimentos Explique brevemente como a fermentação alcoólica ocorre identificando o microrganismo envolvido os substratos utilizados e os principais produtos formados Além disso forneça um exemplo prático de aplicação da fermentação alcoólica na indústria ou na produção de alimentos 04 A fermentação em estado sólido FES é uma técnica de bioprocessamento que difere da fermentação em fase líquida Explique as principais características da FES identificando os tipos de microrganismos comumente utilizados e fornecendo um exemplo prático de aplicação industrial dessa técnica 05 Sobre os processos fermentativos elabore um esquema ou fluxograma que represente as etapas gerais de um processo fermentativo ATIVIDADE PRESENCIAL 02 Parte 1 Disciplina Biotecnologia e Enzimologia Unidades Temáticas do Material Didático Unidade II e Unidade III Professora Suelen Pereira Ruiz Herrig 1 Atividade A atividade presencial 02 da disciplina de Biotecnologia e Enzimologia envolve conhecimentos do crescimento bacteriano processos fermentativos e biorreatores 2 Conteúdos Crescimento bacteriano Processos fermentativos Biorreatores Fermentação em estado sólido e líquido Ampliação de escala 3 Objetivo da atividade Reforçar a importância da compreensão do crescimento bacteriano e os tipos de processos fermentativos industriais Aplicar os conhecimentos obtidos nas aulas conceituais 4 Importância do Conteúdo Esperase que ao final desta atividade que os acadêmicos sejam capazes de Conhecer os tipos de processos fermentativos para a compreensão dos princípios gerais que regem o desenvolvimento de produtos por meio da biotecnologia 5 Contextualização e preparação para o estudo O crescimento bacteriano e os processos fermentativos são temas importantes no campo da biotecnologia Desempenham um papel fundamental na produção de produtos essenciais para a indústria alimentícia farmacêutica química e ambiental Esses processos são baseados na capacidade das bactérias e outros microrganismos de se multiplicarem e transformarem substratos em produtos desejados O crescimento bacteriano referese ao aumento no número de células bacterianas ao longo do tempo O crescimento bacteriano é influenciado por vários fatores como temperatura pH nutrientes disponíveis e oxigênio O controle dessas variáveis é essencial para otimizar o crescimento bacteriano em processos industriais Os processos fermentativos são um subconjunto dos processos de crescimento bacteriano e são caracterizados pela conversão de substratos orgânicos em produtos finais desejados muitas vezes com a produção de energia As bactérias e outros microrganismos podem realizar fermentação para produzir uma variedade de compostos incluindo álcool ácidos orgânicos enzimas proteínas antibióticos e muito mais Esses processos têm aplicações em diversas indústrias como a produção de cerveja vinho queijo ácido láctico insulina e muitos outros produtos Os biorreatores são equipamentos essenciais para a realização de processos de crescimento bacteriano e fermentativos em escala industrial Eles fornecem um ambiente controlado para o crescimento de microorganismos permitindo a regulagem precisa de fatores como temperatura pH agitação e aeração Os biorreatores podem variar em tamanho desde pequenos frascos de laboratório até enormes tanques industriais dependendo da aplicação e da escala de produção A fermentação pode ocorrer em diferentes estados físicos sendo os mais comuns o estado líquido e o estado sólido Na fermentação em estado líquido os microrganismos crescem em um meio aquoso como caldo de cultura e convertem os substratos em produtos desejados Isso é frequentemente usado na produção de produtos líquidos como cerveja vinho e produtos químicos A fermentação em estado sólido envolve o crescimento microbiano em substratos sólidos ou semisólidos como grãos cascas de frutas ou resíduos agrícolas Essa abordagem é comumente usada na produção de alimentos fermentados sólidos como queijos pães alimentos tradicionais fermentados de diferentes culturas e na produção de enzimas A ampliação de escala é um desafio crítico na produção de produtos fermentados e no crescimento bacteriano O sucesso em laboratório precisa ser traduzido para um ambiente industrial em larga escala Isso envolve a otimização dos parâmetros de crescimento a seleção de cepas microbianas apropriadas e o design de biorreatores eficientes A escalabilidade é fundamental para garantir a produção econômica e consistente de produtos finais Prezado acadêmico iremos iniciar o estudo desejo um excelente estudo a todos Atividade Teórica 1 O processo pelo qual as bactérias se reproduzem através da divisão celular é denominado de fissão binária Sendo assim qual é a principal característica do crescimento bacteriano por fissão binária a As células filhas são geneticamente diferentes da célula mãe b Envolve a troca de material genético entre duas bactérias c Resulta na formação de múltiplas células filhas com diferentes tamanhos d As células filhas são geneticamente idênticas à célula mãe e A divisão celular ocorre no núcleo das bactérias 2 Analise as afirmativas abaixo e selecione a que melhor descreve a fase log do crescimento bacteriano a É uma fase em que as bactérias estão se multiplicando a uma taxa muito lenta ou quase nula b Nesta fase as bactérias estão morrendo e a população bacteriana está diminuindo c É uma fase de crescimento exponencial em que as bactérias se multiplicam rapidamente d É uma fase em que as bactérias atingem um estado de equilíbrio com taxa de crescimento igual à taxa de morte e Nesta fase as bactérias estão se adaptando a condições adversas e se tornando resistentes aos antibióticos 3 Sobre a tecnologia da fermentação e os mecanismos bioquímicos envolvidos analises as afirmativas abaixo e assinale verdadeiro V ou falso F V A fermentação é o processo em que microrganismos metabolizam substâncias orgânicas para produzir energia na ausência de oxigênio F Na fermentação alcoólica o etanol é considerado um metabólito primário produzido pelo microrganismo F A formação dos produtos da fermentação pelos microrganismos não tem relação com o crescimento microbiano V Durante a fermentação lática o microrganismo como exemplo bactérias láticas metabolizam a lactose e produz ácido lático contribuindo para a redução do pH do meio V A fermentação acética é o processo em que se obtém o ácido acético a partir da fermentação do etanol por ação de bactérias do gênero Acetobacter Selecione a alternativa correta a V V V V V b V F F V V c F V F V F d F F F V V e V F V V F 4 Os biorreatores podem ser classificados em diferentes grupos com base em suas características e aplicações Sobre os biorreatores e sua classificação analise as afirmativas abaixo I Os tipos de biorreatores podem ser classificados quanto à natureza do meio de fermentação como fermentação submersa e fermentação superficial sólida II Em relação aos grupos de biorreatores os pertencentes ao grupo I são destinados à reações catalisadas por enzimas e os pertencentes ao grupo II aos organismos biológicos em suspensão livres III Os biorreatores STR Reatores de Agitação Mecânica Única são caracterizados por terem uma única agitação mecânica geralmente uma hélice ou um agitador que é usada para promover a mistura eficiente do meio de cultivo e manter a suspensão uniforme dos microrganismos IV A principal função da coluna de bolha em um biorreator de coluna de bolha é promover a dispersão eficiente dos microrganismos no meio de cultivo Isso é alcançado pela introdução de bolhas de gás geralmente oxigênio ou ar no fundo da coluna o que cria uma mistura adequada e mantém os microrganismos em suspensão V Uma das principais vantagens dos biorreatores de leito fluidizado é que eles facilitam a expansão da superfície de contato entre os microrganismos e o substrato Isso ocorre porque no leito fluidizado o substrato é mantido em suspensão e circula com o fluido permitindo uma interação eficaz entre os microrganismos e o substrato o que é crucial para muitos processos biotecnológicos Selecione as afirmativas corretas a I II III b I III IV V c I IV V d I II e I II III IV V 5 Nos processos fermentativos diversos tipos de biorreatores e sistemas de condução podem ser realizados Analise as afirmativas abaixo e selecione a que corresponde como correta condizendo com a principal diferença entre um biorreator de cultivo em batelada e um biorreator contínuo em processos fermentativos a Um biorreator de cultivo em batelada permite a produção de produtos químicos apenas enquanto um biorreator contínuo não o faz b Um biorreator de cultivo em batelada é mais adequado para a produção de inóculo enquanto um biorreator contínuo é utilizado para produção em larga escala c Em um biorreator de cultivo em batelada o meio de cultura é continuamente alimentado enquanto em um biorreator contínuo todo o meio é adicionado no início do processo d Um biorreator de cultivo em batelada é mais eficiente na produção de biomassa enquanto um biorreator contínuo é melhor para a produção de produtos finais e Um biorreator de cultivo em batelada permite a fermentação por um período específico enquanto um biorreator contínuo permite a fermentação contínua 6 Os processos fermentativos podem ser realizados em estado sólido ou estado líquido A partir dessas informações avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas A característica distintiva da fermentação em estado sólido FES é que os microrganismos crescem em substratos sólidos com baixa atividade de água enquanto na fermentação em fase líquida os microrganismos crescem em suspensão em um meio líquido PORQUE Os microrganismos obtêm a umidade necessária diretamente do substrato sólido o que a torna adequada para processos que envolvem materiais sólidos como resíduos agrícolas cascas entre outros A respeito dessas asserções assinale a opção correta a As asserções I e II são proposições verdadeiras e a II é uma justificativa correta da I b As asserções I e II são proposições verdadeiras mas a II não é uma justificativa correta da I c A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa d A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira e As asserções I e II são proposições falsas 7A fermentação em estado líquido é um tipo de fermentação amplamente utilizada no desenvolvimento de produtos alimentícios Dessa forma na produção de iogurte os microrganismos utilizados são a Streptococcus thermophilus e Lactobacillus bulgaricus b Streptococcus thermophilus somente c Aspergillus niger e Streptococcus thermophilus d Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces cerevisiae e Lactobacillus bulgaricus 8 Sobre as formas de condução dos processos fermentativos em sistema contínuo analise as afirmativas abaixo e assinale verdadeiro V ou falso F V Na fermentação em sistema contínuo o meio fermentado é retirado continuamente e enviado para o tratamento F Na fermentação em sistema contínua ocorre uma produção em batelada em que ocorre a adição do meio de cultivo e microrganismo ao biorreator e retira de uma única vez ao sistema V Na fermentação por sistema contínuo é possível utilizar células microbianas livres ou imobilizadas V Uma característica principal da fermentação em sistema contínuo é a produção constante ao longo do tempo V A fermentação em sistema contínuo pode ocorrer utilizando vários biorreatores em série com reciclo das células microbianas adicionadas no primeiro biorreator da série Assinale a alternativa correta a V F V V V b V V V V V c F V F F F d V F V F F e F V F V V 9 Nos processos fermentativos diversas etapas são realizadas que necessitam de um controle rigoroso para obtenção de um produto de qualidade A respeito da etapa de preparo do inóculo selecione a alternativa que corresponde com a importância do porquê a produção de inóculo é uma etapa crítica em processos fermentativos a Para aumentar a concentração de produtos finais porém não tem relação com a pureza da cultura microbiana b Para reduzir o uso de biorreatores industriais e assim haver economia no processo c Para eliminar a necessidade de monitoramento de processos tornando o processo de maior flexibilidade d Para garantir a pureza genética dos microrganismos e assim evitar contaminação de outros microrganismos não influenciando na obtenção de produtos e Para acelerar a produção de resíduos biológicos 10 O aumento de escala na produção de produtos biotecnológicos muitas vezes envolve a transição de pequenos volumes de laboratório para volumes industriais Qual é uma das principais razões pelas quais o aumento de escala na produção de produtos biotecnológicos é necessário a Para reduzir o risco de contaminação por microrganismos pois o aumento permite maior controle b Para simplificar os processos biotecnológicos pois quanto maior os equipamentos mais simples será o processo c Para acelerar o desenvolvimento de novos produtos e realizar a produção em larga escala porém necessita manter a qualidade e padrão do produto final d Para aumentar a precisão das técnicas de engenharia genética pois em menor escala não é possível o aprimoramento e Para tornar o produto final mais variável ATIVIDADE PRESENCIAL 02 Parte 2 Disciplina Biotecnologia e Enzimologia Unidades Temáticas do Material Didático Unidade II e Unidade III Professora Suelen Pereira Ruiz Herrig 01 Quando algumas bactérias são inoculadas em um meio líquido de crescimento e a população é contada em intervalos regulares é possível representar graficamente a curva de crescimento Dessa forma represente graficamente as fases do crescimento bacteriano e explique cada uma delas Crescimento bacteriano Lag é também conhecida como fase de latência e se refere a baixa divisão das bactérias No entanto não estão dormentes e sim em atividade metabólica sem que se reproduzam Log ou exponencial é a fase em que há alta atividade metabólica e divisão intensa gerando aumento expressivo da população em nível logarítmico Estacionária o crescimento e a população são estabilizados ou seja não há mais crescimento bacteriano Os nutrientes começam a se esgotar Morte a morte bacteriana supera a geração de novas devido a pouca ou ausência de nutrientes e condições favoráveis a sua sobrevivência 02 Um laboratório de pesquisa microbiológica está interessado em preservar uma coleção de microrganismos extremamente sensíveis à dessecação e ao oxigênio Eles precisam de uma técnica de preservação que mantenha a viabilidade a longo prazo desses microrganismos Qual das seguintes técnicas de preservação seria mais apropriada para essa situação e por quê Para a preservação de microrganismos extremamente sensíveis à dessecação e ao oxigênio a liofilização ou criodessecação seria uma técnica apropriada Este processo envolve a congelação do material biológico seguida pela remoção da água por sublimação a passagem direta do estado sólido para o estado gasoso permitindo que os microrganismos sejam armazenados por longos períodos sem a necessidade de água ou oxigênio Outra técnica que pode ser considerada é o armazenamento em água estéril ou solução salina e o resfriamento a temperaturas entre 4 a 8ºC Esta técnica conhecida como hipobiose permite a manutenção dos microrganismos em um estado de atividade metabólica reduzida o que pode prolongar sua viabilidade 03 A fermentação alcoólica é um processo bioquímico fundamental em muitos aspectos da indústria e da produção de alimentos Explique brevemente como a lag log estacionária morte fermentação alcoólica ocorre identificando o microrganismo envolvido os substratos utilizados e os principais produtos formados Além disso forneça um exemplo prático de aplicação da fermentação alcoólica na indústria ou na produção de alimentos A fermentação alcoólica é um processo anaeróbico ou seja ocorre sem a utilização de oxigênio Nesse processo açúcares são convertidos em energia na forma de ATP adenosina trifosfato e como resultado disso produzem como resíduos etanol e CO2 As leveduras são as principais responsáveis pela fermentação alcoólica A conversão desses açúcares acontece através da glicólise com ajuda desses microrganismos O processo de fermentação alcoólica ocorre em duas reações Na primeira uma molécula de piruvato é quebrada produzindo duas de acetaldeído C2H4O e liberando duas de dióxido de carbono CO2 Na segunda reação duas moléculas de NADH transferem seus elétrons para duas de acetaldeídos que se transformam em duas moléculas de etanol C2H6O e NAD A fermentação alcoólica tem várias aplicações práticas especialmente na indústria de alimentos Por exemplo na produção de pão a fermentação alcoólica é usada para produzir dióxido de carbono que faz a massa do pão crescer Além disso o etanol produzido durante a fermentação é fundamental na produção de bebidas alcoólicas como cerveja e vinho 04 A fermentação em estado sólido FES é uma técnica de bioprocessamento que difere da fermentação em fase líquida Explique as principais características da FES identificando os tipos de microrganismos comumente utilizados e fornecendo um exemplo prático de aplicação industrial dessa técnica A Fermentação em Estado Sólido FES é um processo biotecnológico no qual microrganismos crescem e se metabolizam em substratos sólidos com pouca ou nenhuma água livre Os microrganismos mais utilizados são Aspergillus niger e Trichoderma reesei embora outros possam ser usados Tem como características o crescimento microbiano em substrato sólido cujo suporte é feito geralmente de farelos de grãos tortas de sementes oleaginosas desengorduradas com pouca ou nenhuma água livre Também se caracteriza pelo seu bom rendimento do produto qualidade processamento posterior mais fácil e economia do processo Um exemplo prático de aplicação industrial da FES é a fermentação do arroz por Aspergillus oryzae para iniciar o processo do Koji Este é um processo tradicional japonês usado para fermentar grãos de soja arroz ou cevada para produzir alimentos como o molho de soja e o miso 05 Sobre os processos fermentativos elabore um esquema ou fluxograma que represente as etapas gerais de um processo fermentativo Matériaprima Preparo do meio Inoculação do microrganismo Glicólise Piruvato Etanol CO2 ácido lático