Universidade Federal de Santa Catarina Centro Tecnológico Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química



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CAPÍTULO 2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 18  

 

coluna de bolhas e os STRs (reatores de tanque agitado) está relacionada com o fato de a 



força de cisalhamento imposta pelo campo turbulento nas células ou pellets suspensos no 

meio ser muito menor em biorreatores airlift.  Um aspecto bastante importante é que o 

campo de cisalhamento é mais homogêneo nos biorreatores airlift, sendo relativamente 

constante através do biorreator (SIEGEL & ROBINSON, 1992).  

Os biorreatores airlift são usados preferencialmente em aplicações 

bioquímicas: microrganismos e células poder ser afetados pelas forças de cisalhamento de 

alguns processos causando um stress a esses organismos. Os reatores airlifts correspondem 

a um nível de cisalhamento mais tolerante a estes organismos e, portanto se torna o 

processo mais indicado (VIAL et al., 2002). BONNARME et al., (1993) relatam a 

superioridade dos biorreatores airlift e coluna de bolhas em relação ao de tanque agitado, 

na produção de metabólitos por microrganismos sensíveis ao cisalhamento provocado 

pelos agitadores mecânicos. 

Apesar das vantagens apresentadas, a aplicação dos biorreatores airlift  em 

escala de produção em indústrias bioquímicas ainda é limitada. Os airlifts  são menos 

flexíveis ás mudanças de processo que os STR, uma vez que os parâmetros geométricos 

são selecionados para um determinado processo durante o projeto; a velocidade do fluxo 

de gás é, em princípio, o único parâmetro de ajuste durante a operação. Portanto, os airlifts 

são menos adaptáveis a outros processos com necessidades muito diferentes de mistura e 

agitação, distribuição de gás e características de transferência de massa, do que os STR que 

apresentam a vantagem de ter controles independentes de aeração e agitação (CHISTI, 

1989). 

 

2.6.2 Aplicações dos biorreatores airlift 



 

Muitas aplicações em escala de bancada e em escala piloto têm sido estudadas 

para uma variedade de microrganismos e culturas celulares. A maioria enfoca a cinética de 

crescimento em vez do fenômeno de transporte durante as fermentações. 

Conseqüentemente, pouca informação sobre a hidrodinâmica básica e sobre o transporte de 

massa encontra-se disponível para um projeto de reator ideal e scale-up  (SIEGEL & 

ROBINSON, 1992). 

Alguns autores estudaram o airlift como um biorreator potencial para o tratamento 

de vários resíduos. HUPPE et al., (1990) utilizaram uma planta piloto de dois estágios para 

tratar biologicamente efluentes de refinaria de carvão. TYAGI et al., (1990) utilizaram um 




CAPÍTULO 2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 19  

 

airlift com circulação externa para estudar a digestão aeróbica mesofílica e termofílica de 

lodos municipais primários e secundários. 

FRÖHLICH  et al., (1991), WU & WU (1991) e POLLARD et al., (1996), 

estudaram Saccharomyces cerevisiae em biorreatoes airlift testando diversas configurações 

físicas, onde conseguiram melhorar o desempenho dos próprios biorreatores airlift. 

BONNARME,  et al., (1993) utilizaram com sucesso um biorreator airtjft  para produção 

das enzimas lignina e manganês peroxidades e proteína extracelular do fungo 



Phanerochaete chrysosporium.  

YUGUO et al., (1999) demonstraram a vantagem do biorreator airlift de circulação 

externa na produção de ácido cítrico a partir da mistura de batata doce desidratada com 

sedimentos de  Aspergillus niger. YUGUO et al., (2000) utilizaram com sucesso um 

biorreator airlift com circulação externa para a produção de 

α

 - amilase a partir de Bacillus 



subtilis se comparado com um biorreator de tanque mecanicamente agitado.  

KLEIN et al., (2002) comprovaram que o sistema de biotransformação de glucose 

em ácido glucônico por Aspergillus niger pode ser bem sucedido se utilizada a 

determinação da taxa de transferência de oxigênio em biorreatores airlift. 

CHENG  et al., (2002) conseguiram bons resultados no cultivo de Acetobacter 

xylinum para a produção bacteriana de celulose em um reator airlift modificado. 

Entretanto, a literatura carece de dados relacionados à aplicação de biorreatores 



airlift para produção de vinagre. A utilização de biorreatores tipo airlift para a produção de 

vinagre é, assim, uma nova tecnologia a ser explorada. 

 


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