Na biotecnologia industrial, os processos de fermentação são utilizados para a conversão microbiana de substratos orgânicos em produtos-alvo como etanol, leveduras, enzimas, ácidos orgânicos ou biogás.

Causas da formação de espuma em processos de fermentação

Os substratos utilizados frequentemente contêm carboidratos, proteínas, hidrolisados e componentes acompanhantes que são liberados ou transformados bioquimicamente durante a fermentação. Além disso, o metabolismo dos microrganismos gera aminoácidos, proteínas e componentes celulares que intensificam ainda mais a formação de espuma.

Outros fatores que favorecem a formação de espuma incluem:

• Liberação de gases (CO₂ em processos anaeróbios)
• Introdução de ar em fermentações aeróbias
• Alta intensidade de agitação e forças de cisalhamento
• Aumento da concentração de biomassa
• Alterações na viscosidade do meio

Diferentes cargas de espuma em fermentações aeróbias e anaeróbias

Em processos anaeróbios (por exemplo, fermentação alcoólica ou produção de biogás), a formação de espuma ocorre principalmente devido à liberação de CO₂ em combinação com componentes espumantes presentes no meio.

Em fermentações aeróbias (por exemplo, produção de leveduras, enzimas ou antibióticos), o ar de processo é insuflado para suprir oxigênio. As bolhas de gás formadas, em conjunto com proteínas e biomassa, resultam em estruturas de espuma particularmente estáveis. Na prática, os processos aeróbios são, portanto, geralmente muito mais intensivos em formação de espuma.

Dosagem de antiespumantes

Sem um controle direcionado da espuma, podem ocorrer transbordamentos dos fermentadores, perdas de produto, contaminações e incrustações nos equipamentos. Por esse motivo, plantas modernas de fermentação utilizam sistemas de dosagem automatizada de antiespumantes, ajustados à demanda do processo.

As estratégias típicas de dosagem incluem:

• Adição contínua ou baseada em sensores
• Pré-dosagem no meio de fermentação
• Redosagem conforme a necessidade durante fases críticas do processo

Seleção de antiespumantes adequados

Para processos de fermentação, os antiespumantes devem:

• Oferecer alta eficiência de antiespumamento em baixas dosagens
• Não inibir os microrganismos
• Influenciar o mínimo possível a transferência de oxigênio
• Ser compatíveis com o processo e com a legislação alimentar

Os antiespumantes KEBO para fermentação, como KEBOSPUM HES, KEBOSPUM FES ou KEBOSPUM FEZ, são desenvolvidos especificamente para atender a esses requisitos. Eles contribuem para condições de produção estáveis e controladas, assegurando ao mesmo tempo altos rendimentos de processo. Consulte nossa visão geral dos principais antiespumantes.