Morelia, Mich. 3 de marzo del 2015

EXAMEN DE BIORREACTORES

UNIDAD I

Juan Francisco Bocanegra Lpez

Profesor: Miguel ngel Zamudio Jaramillo

Produccin de cido lctico mediante Lactobacillus. L- Bulgaricus con lacto suero de leche

Como sustrato

Introduccin:

El suero de leche es el subproducto ms abundante de la elaboracin de queso, por lo que se

busca aprovechar este subproducto el cual contiene lactosa que actuara como sustrato para el

Lactobacillus. L-Bulgaricus , el cual mediante fermentacin lctica producir cido lctico

mediante el rompimiento del enlace glucosidico entre la Galactosa y Glucosa, la cual entrara en

la ruta de la glucolisis para producir piruvato y posteriormente lactato. La fermentacin se

realiz en un fermentador New Brunswick modelo Bioflo 4000 con 3L utilizando 3 modelos

cineticos para describir la cintica de la fermentacin los cuales fueron comparados en base a

valores experimentales de determino que los que describan mejor la cintica de la fermentacin

fueron:

Modelo Logstico para produccin de biomasa:

= (

)

EL cual se utiliz debido a que la concentracin de biomasa est ligada con la velocidad mxima de

biomasa multiplicada por la alcanzada durante la fermentacin.

Modelo de Luedeking y Piret para la concentracin de producto:

=

+

Se utiliz debido a que se trata de una produccin de producto ligada al crecimiento en la cual

representa la parte no asociada al crecimiento y la parte asociada. Lo cual puede explicarse debido a

que nuestro sustrato es glucosa (un azcar) la cual puede ser utilizada para las actividades metablicas

del microorganismo y ser convertida en producto.

Modelo de Hanson y Tsao para el consumo de sustrato:

= Fue utilizada debido a que en

estudios previos, mostro ser muy efectiva en la fase exponencial.

Donde X= concentracin Inicial de biomasa, Xmax= concentracin mxima alcanzada, =Constante adimenciona, =Constante de produccin, Ks= Constante de saturacin de sustrato y S= concentracin de sustrato.

A continuacin se muestran los valores experimentales obtenidos y utilizados con sus respectivas unidades.

X (g/L) Xmax(g/L) (g/L) (h-1) Ks (L/gh) S (g/L)

1.66 16.66 0.884 1.348x10-3 1.429x10-2 1.27x10-3 49.89

Resolviendo las ecuaciones simultneamente en LabFit obtenemos la siguiente grfica:

Morelia, Mich. 3 de marzo del 2015

Conclusines y discusin:

Se utilizaron los modelos matemticos anteriormente descritos debido a que se ajustaron

bastante para representar la fermentacin, debido a que el modelo de Monod no presento

ajustes individuales satisfactorios para la concentracin de biomasa vs t, adems se reporto que

la concentracin de producto era parcialmente ligada al crecimiento otra razn para utilizar el

modelo de Luedeking y Piret.

Se observa segn los grficos una concentracin de sustrato bastante inclinada, lo cual indica

una velocidad de consumo bastante alta, mientras que la concentracin de biomasa crece

bastante rpido y posteriormente permanece casi constante en el valor mximo reportado en

la tabla anterior y para la concentracin de producto, que es parcialmente ligada al crecimiento

tuvo una concentracin considerable tomando en cuenta el rendimiento de producto reportado

que fue del 10%.

Referencias.

CINTICA DE LA PRODUCCIN DE ACIDO LCTICO POR FERMENTACIN SUMERGIDA CON

LACTOSUERO COMO SUSTRATO. Miguel Jakymec , Hctor Morn, Gisela Pez, JoseR. Ferrer,

Zulay Mrmol y Eduardo Ramones.

Laboratorio de Tecnologia de Alimentos,Escuela de Ingeniera Qumica,Facultad de Ingeniera,

Universidad del Zulia.

Desarrollo de Modelos Cinticos para Bioprocesos: Aplicacin a la Produccin de Xantano

Almudena Alcn Martn

0

10

20

30

40

50

60

0.00E+00 1.00E+01 2.00E+01 3.00E+01 4.00E+01 5.00E+01 6.00E+01

Co

nc.

(g/L

)

Tiempo(hrs)

Cs

Cx

Cp