Em uma fermentação descontínua, com volume de meio igual a
, é aerada a uma taxa de
, sendo o tempo de fermentação igual a 68 horas, e iguais tempos de preparo e descarga do biorreator (2 horas). O ar contém contaminantes em concentração média de 2190 células
. O grau de esterilidade é tal que não pode haver parada na produção em consequência de esterilização de ar ineficiente. Nesta situação, qual é o grau de esterilidade?
Passo 1
O enunciado nos dá um biorreator de fermentação descontínua com volume de meio
, aerado à taxa de
vvm (volumes de gás por volume de meio por minuto), durante o tempo de fermentação de
h. O ar de alimentação contém em média
células por metro cúbico e não se pode admitir nenhuma célula que passe pelo esterilizador (filtro) durante a fermentação. O que precisamos calcular é a eficiência de retenção mínima
(grau de esterilidade) tal que o número médio de células que escapem seja
.
Passo 2
Calcular o fluxo de ar
em
e o tempo de aeração em minutos.
Como são vvm, temos
Como são
O tempo de fermentação é
min.
Passo 3
Encontrar o volume total de ar processado e o número total de células incidentes.
O volume total de ar que passa pelo filtro é
O volume total de ar que passa pelo filtro é
Como há
células por metro cúbico, o número médio de células que chegam ao filtro é
Passo 4
Impor que o número médio de células que escapem seja
. Se
é a eficiência de retenção do filtro, o número médio de células que saem é
Daí
Passo 5
Calcular numericamente a eficiência mínima e expressar em logaritmos.
Em porcentagem, isso é
e em termos de redução logarítmica (log
)
Resposta
O grau de esterilidade (eficiência de retenção) mínimo é
o que corresponde a uma remoção de cerca de
logs de contaminantes.