Sonda in-situ para o monitoramento em tempo real da viabilidade da biomassa de leveduras durante a fermentação do etanol

Resumo

Tradicionalmente a estimativa da viabilidade e da densidade de leveduras tem sido desempenhada manualmente (hemacitômetro). Embora ela seja uma técnica de baixo custo e bem conhecida ela é sujeita a erros e demanda tempos consideráveis para a aquisição, preparo e análise das amostras. Sob a hipótese de que informações provenientes de medidas mais consistentes e em tempo real possam representar as verdadeiras condições fermentativas das leveduras, a presente pesquisa tem o objetivo de propor, implementar e avaliar a eficácia de uma sonda baseada na técnica da microscopia in situ (ISM) para monitorar a viabilidade e a densidade de leveduras diretamente das dornas de fermentação durante todo o processo de fermentação. As imagens a serem obtidas por essa sonda, sem a necessidade de obter amostras ou usar reagentes, serão processadas externamente e analisadas por matrizes de co-ocorrência e uma rede neural artificial (RNA) para automaticamente estimar os parâmetros de interesse. Pretende-se, com essa técnica in situ, ser capaz de detectar mais precisamente o ótimo momento no qual a fermentação alcoólica atingiu o seu máximo desempenho e deve, portanto, ser interrompida. O desempenho do sistema será demonstrado com resultados estatisticamente significativos em operações industriais de fermentação. Essa proposta inclui a contextualização e a justificativa do problema sob investigação, uma síntese dos trabalhos relacionados ao tópico, os resultados esperados, um plano de trabalho com um cronograma, materiais e métodos, análise dos resultados e a justificativa para desenvolver a pesquisa no exterior. (AU)