trabajo colaborativo 1_etapa individual

8/20/2019 Trabajo Colaborativo 1_Etapa Individual.

1/15

TRABAJO INDIVIDUAL 1BIOTECNOLOGÍA

PARTE A.

PRESENTADO POR:

SANDRA M. RUEDA VELASCO CÓDIGO: 63497339

PRESENTADO A:

FEDRA LORENA ORTIZDIRECTOR DE GRUPO

GRUPO: 3!6"9#4

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA $ A DISTANCIA UNAD.INGENIERIA DE ALIMENTOS

BIOTECNOLOGIAMARZO % %16


2/15

I. Fundamentación científica.

C&'()*+,-*+.

1. R'-/*0' '/ /-+-)+*+ 2*)&-/ N. 1C'0**',)+ *0+*-,+ 5 '(+,- /-('8&,)-( '/ 0&'()*+,-*+ '/ /-+-)+*+.

- &;


3/15

0 E, '/ 8=

El conocimiento de la evolución del cultivo a inocular o utili%arnos permite oservar cómo va

desarroll*ndose el microorganismo" como va consumiendo el sustrato" como se va acumulando el

producto a partir de la fermentación" cu*nto tiempo se demora en desarrollar el producto $

cu*nto tiempo se demora el microorganismo en morir. eniendo estos datos la industria puede

reali%ar una pro$ección de la formulación para la reali%ación de los productos.


4/15


5/15

m=ln 2

td =

0,4986

1,5 =1,3862

4. D' -0&'+ -/ 0-)&/+ (+' ')-+/*(+ *0+*-,+.R'-/*0' &, 0&-+0+--)*2+ ' /-( &)-( ')-/*0-( &)*/*--( + /+( *0++8-,*(+(*


6/15

posteriormente ser*n utili%ados para la síntesis de los componentes estructurales& como pueden

ser las proteínas. 4tra parte importante del metaolismo es la de transformar $ conservar la

energía que est* contenida en una reacción química en alg+n proceso que requiera de energía"

como puede ser el traa2o o el movimiento.

,etaolismo acteriano. El metaolismo de la acteria est* adaptado para el crecimiento velo% $ transcurre entre

:; $ :;; veces m*s r*pido que en las células !umanas. La acteria tiene ma$or versatilidad en cuanto al tipo de nutrientes que puede utili%ar

para otener energía. La acteria tiene ma$or versatilidad en la utili%ación de oxidantes $ no est*n limitadas al

sólo uso del 48. Existe una gran diversidad de requerimiento nutricional entre las acterias deido a que

ella no poseen todos los caminos iosintéticos.

IP47 (E ,EA94LI7,4

7eg+n la forma en la que el organismo otiene el carono para la construcción de la

masa celular#

Autótrofo# El carono se otiene del dióxido de carono 1)483

-eterótrofo# El carono se otiene de compuestos org*nicos 1glucosa3

7eg+n la forma en la que el organismo otiene los equivalentes reductores para la

conservación de la energía o en las reacciones iosintéticas.

Litotrofo# Los equivalentes reductores se otienen de compuestos inorg*nicos.

4rganotrofo# Los equivalentes reductores se otienen de compuestos org*nicos.

7eg+n la forma en la que otiene la energía para vivir#


7/15

)ataolismo $ Anaolismo

)ataolismo# (egradación en%im*tica de macromoléculas" lípidos" !idratos de carono $

proteínas.

7


8/15

6utas ,etaolicas

8


9/15

!. C+-' 5 ('H-/' /-( *


10/15

La iotecnología microiana o como se llamaa anteriormente microiología industrial se refiere

a los procesos donde participan los microorganismos para la otención de productos o

metaolitos de interés !umano. La microiología industrial comen%ó con los procesos de

fermentación alco!ólica por e2. La fermentación del vino $ de la cerve%a. ,*s tarde se

desarrollaron los procesos microianos para la producción de agentes farmacéuticos como losantiióticos" la producción de aditivos alimentarios como los aminos *cidos" para la producción

de en%imas $ sustancias químicas industriales como el utanol" el *cido cítrico" entre otros.

La fermentación es el mecanismo m*s simple $ qui%*s el m*s antiguo desde el punto de vista

evolutivo" de los procesos de otención de energía. 7e suponen que en las condiciones del mundo

primitivo" donde no existía oxígeno lire" ni los ra$os del sol llegaan a su superficie" los

primero organismos solo podían otener la energía a partir de la contenida en los compuestos

org*nicos. 7e puede definir entonces" la fermentación como el proceso metaólico de generación

de AP.

(esde un punto de vista ioquímico las fermentaciones se caracteri%an por ser una suma dereacciones" al final de las cuales los productos poseen un contenido energético menor que el

inicial. 7i anali%amos la fermentación a través de la energía de enlace" tendremos que en ella se

producen reordenamientos moleculares en los que se pasa de funciones de ma$or contenido a

funciones de menor contenido energético. Así" en la ma$oría de las fermentaciones se pasa de

grupos caronilo e !idroxilo a grupos caroxilo de menor contenido energético.

7. E()&*' /- +2- (+'


11/15

a. Incrementar la velocidad de transferencia de oxígeno desde las uru2as de aire al medio

líquido& los microorganismos no pueden utili%ar oxígeno gaseoso" sino solamente el que se

encuentra en disolución.

. Aumentar la velocidad de transferencia de oxígeno $ nutrientes desde el medio a las células.(eido al movimiento se evita que las células creen *reas estancadas con a2os niveles de

oxígeno $ nutrientes.> Impedir la formación de agregados celulares.

c. Aumentar la velocidad de transferencia de productos metaólicos de las células al medio.

d. Aumentar la tasa o la eficiencia de la transferencia de calor entre el medio $ las superficies

de refrigeración del fermentador

". D')'*,' + '*+ ' &, '(@&'- /-( ')--( ' &, +0'(+


12/15

Los tipos de fermentación industrial se dan por la degradación de alguna especie de

microorganismo dando como resultado productos finales que son diversos como# polisac*ridos

est* el almidón" celulosa $ quitina& disac*ridos como la lactosa $ maltosa entre otros.

Existen varios tipos de fermentación como#• Fermentación por excelencia 1glucólisis3

• Fermentación a partir de piruvato

• Putrefacción

En función de los flu2os de entrada $ salida" la operación de un iorreactor puede ser de tres

modos distintos

BATC O DISCOTINUA ALIMENTADO O FEDKBATC

COTINUO OUIMIOSTATO

7istema cerrado ?na me2ora del proceso

cerrado discontinuo es la

fermentación alimentada

sistema aierto

A lo largo de toda la

fermentación no se a'ade nada"

excepto oxígeno 1en forma de

aire3" una gente antiespumante $

*cidos o ases para controlar el

p-.

En los procesos alimentados"

los sustratos se a'aden

escalonadamente a medida que

progresa la fermentación

La solución nutritiva estéril se

a'ade continuamente al

iorreactor $ una cantidad

equivalente de solución

utili%ada de los nutrientes" con

los microorganismos

)uando se !a alcan%ado el nivel

deseado de reacción" se vacía el

reactor" se limpia $ el proceso se

repite

a formación de muc!os

metaolitos secundarios est*

sometida a represión cataólica

1efecto glucosa3

4pera por periodos largos&

tiempos muertos a2os.

En los procesos comerciales la

fermentación frecuentemente se

interrumpe al final de la fase

logarítmica 1metaolitos

primarios3 o antes de que

comience la fase de muerte

1metaolitos secundarios3

Los elementos críticos de la

solución de nutrientes se

a'aden en peque'as

concentraciones al principio de

la fermentación $ contin+an

a'adiéndose a peque'as dosis

durante la fase de producción.

El medio nutriente es inoculado

con el cultivo microiano al

entrar al reactor $ los

organismos llevan a cao su

actividad a medida que el

líquido flu$e a través del

sistema $ salen del sistema

2unto con el medio.

(ificultad de controlar la

velocidad de crecimiento"

excepto variando la composición

del medio o las condiciones de

proceso

+til en procesos en los que el

crecimiento celular $@o la

formación de producto son

sensiles a la concentración del

sustrato limitante

Los organismos pueden

separarse de la corriente que

lleva al producto $ reciclarse

para inocular el líquido de

alimentación

12


13/15

Alta demanda de oxígeno puede

generar una limitación deido a

una insuficiente capacidad del

reactor para transferir 48 al

medio

7e emplea cuando se quieren

evitar fenómenos de in!iición

por sustrato $ se requiere

alcan%ar una alta concentración

de iomasa.

Alto costo por alta calidad de

equipos $ accesorios.56equiere

gran reservorio para

almacenamiento de medio o

suministro continuado de

sustrato

Inconvenientes para remover

calor.

Limitar la demanda de 48 del

cultivo

El cultivo se mantiene con

coeficientes de crecimiento

constante" crecimiento

alanceado" composición

celular constante.

iempos muertos entre procesos

disminu$e la productividad

4tener altas concentraciones

de sustrato evitando el efecto

osmótico $ tóxico de nutrientes

eneración de iomasa

constante como productividad

$ conversión.5

,aximi%ar el crecimiento

celular 1efecto)ratree en

levaduras3

Bolumen de reactor reducido

en comparación a la

productividad similar en

proceso por lotes

7e incrementa el riesgo de

contaminación deido a la

amplia operación

Posiilidad de mutación"

incremento de fagos por los

camios genéticos deido a la

presencia de plasmidios e

incremento de estos

1. E, /- +2- (+'


14/15

5 La a2a especificidad# Aunque en la industria las en%imas sean utili%adas para la !idrólisis de

macromoléculas comple2as en las cuales los sitios de acoplamiento con" frecuencia se

desconocen" el efecto gloal que se usca involucra" generalmente" la utili%ación de un tipo

preciso de en%ima.

5 El valor de p-# Este factor tiene una influencia variale seg+n las en%imas& algunas de ellas"

como la proteasa alcalina a+n son activas a p- C :;" en tanto que las en%imas f+ngicas funcionan

a+n a p- C >.

5 El valor de la temperatura# eneralmente" quienes utili%an en%imas se interesan en poder

disponer de en%imas que soporten temperaturas elevadas" $a que estas temperaturas conservan en

parte la esterilidad del medio de fermentación.

• p-

• emperatura

• ransporte de oxigeno

• Interacciones alostéricas

• In!iición competitiva

• In!iición no competitiva

• In!iición irreversile

14


15/15

BIBLIOGRAFIA

9?I6A4" D4-ANA )A64LINA& END4" (4LL I77ELLE.18;;3.49EN)I4N

(E ?N 7?76A4 FE6,ENA9LE (E 46IEN BEEAL 7? EBAL?A)I4N

)4N )EL?LA7 LI96E7 (E saccharomyces cerevisiae. En#

!ttp#@@2averiana.edu.co@ilos@tesis@[email protected]

PA6)E6" DA). 1E(I)I4N :;3. 9I4L4IA (E L47 ,I)6446ANI7,47.

)API?L4 8 H.

A6)IA" )AL?(IA. INENIE6IA (E FE6,ENA)I4NE7. P64)E747 (E

6E)?PE6A)I4N (E P64(?)47 EN LA FE6,ENA)I4N. EN#!ttps#@@pre%i.com@lgJ!e!isgn:@procesos5de5recuperacion5de5productos5en5la5fermentacion@

,AE4"F" PE(64. (EPA6A,EN4 (E ,I)649I4L4IA ENEI)A.

)6E)I,IEN4 ,I)649IAN4 EN#

!ttp#@@Kecd.usal.es@e@educativo@micro8@tema;.!tml

P6IN)IPI47 (EL ,EA94LI7,4 ,I)649IAN4 EN#

!ttp#@@KKK.unac.edu.pe@documentos@organi%acion@vri@cdcitra@InformesMFinalesMInvestigaci

on@Ferero 8J@IFM(E)-E)48;E?7

trabajo colaborativo 1_etapa individual

Documents