• Author / Uploaded
• LOURDES

Citation preview

BIOPROCESOS Dr. Heber Robles Castillo Escuela de Postgrado Univ. Nac. de Trujillo

DEFINICIÓN Son aquellos que utilizan células microbianas, animales o vegetales y componentes de estas células como enzimas para producir nuevos productos y destruir residuos nocivos, es decir para tratamiento de desechos y residuos.

CLASIFICACIÓN 1. CLASIFICACIÓN DE GADEN De acuerdo a la utilización de carbohidratos 2. CLASIFICACIÓN DE DEINDOERFER Por el tipo de reacción principal 3. CLASIFICACION DE ACUERDO A LOS ASPECTOS OPERACIONALES De acuerdo al manejo del biorreactor.

CLASIFICACIÓN DE GADEN 

Fermentaciones tipo I



Fermentaciones Tipo II



Fermentaciones Tipo III

Fermentaciones tipo I [P] [S] [X] X

P

S

Tiempo A) La formación de producto es paralela a la acumulación de biomasa

µ q ρ

µ = Tasa especif. de crecim. q = T. e. de form. de producto ρ = T. e. de consumo de sustrato

P X S

Tiempo B) Se puede determinar el tiempo en donde la máxima tasa de consumo de sustrato, de formación de producto y de biomasa, son coincidentes

Fermentaciones Tipo II [P] [S] [X] P X P

S

Tiempo A). La formación de producto puede ser paralela a la producción de biomasa, o puede formarse producto cuando no hay crecimiento.

µ q ρ

µ = Tasa especif. de crecim. q = T. esp. form. de producto ρ = T. esp. de consumo de sustrato

P

S

X

Tiempo B). La formación máxima de producto no coincide con la máxima acumulación de biomasa y de consumo de sustrato .

Fermentación de Tipo III [P] [S] [X]

P X

S

Tiempo A) La formación de producto empieza cuando el microorganismo deja de crecer.

µ q ρ

S

P

X

Tiempo B) La máxima tasa de consumo de sustrato se alcanza antes de la formación de producto, cuando la tasa de formación de biomasa es cero, se inicia la formación de producto.

Tipos de procesos de fermentación de acuerdo con Gaden Ejemplo Tipo Relaciones específicas de velocidad I Formación de producto Etanol, biomasa, ácido directamente relacionado con glucónico, ácido la utilización de carbohidratos. láctico.

II

III

Formación de producto Acido cítrico, lacónico, relacionado indirectamente con fumárico, oleico, la utilización de carbohidratos. aminoácidos. Formación de producto aparentemente no relacionada con la utilización de carboh.

Penicilina,

2. CLASIFICACIÓN DE DEINDOERFER  







Fermentación de reacción simple Fermentación de reacciones simultáneas Fermentaciones de reacciones consecutivas Fermentación de reacciones sucesivas Fermentaciones de reacción compleja o mixta.

Fermentación de reacción simple

S (glucosa) X

FRSLC Producción de biomasa (S. cereviciae)

Glucosa

Ac. glucónico

FSNLC Bioconversión de glucosa a ac. glucónico por A. niger

Fermentación de reacciones simultáneas

X (Rodotorula) Grasa

Enzima

S (glucosa)

Producción de grasa para margarina sintética por Rhodotorula glutinis

Fermentaciones de reacciones consecutivas

P (glucónico)

S (glucosa) Gluconolactona)

Producción de ácido glucónico con Pseudomonas ovalis.

Fermentación de reacciones sucesivas GLUCOSA

iNTERMEDIARIO

5-CETOGLUCÓNICO

BIOMASA

Producción de 5-cetoglucónico por Acetobacter oxidans

Fermentaciones de reacción compleja o mixta Penicilina

6-APA

X

Sustrato

Producción de Penicilina por Penicillium chrysogenum

Bioprocesos según el tipo de reacción Tipo

Descripción

Simple

Nutrientes convertidos en productos con una estequiometría fija, sin acumulación de intermediarios.

Simultáneo

Nutrientes convertidos en productos con una proporción estequiométrica variable, sin acumulación de intermediarios.

Consecutiva Nutrientes convertidos en producto, con acumulación de un intermediario. Sucesivas

Nutrientes convertidos en un intermediario antes de conversión del producto o Nutrientes selectivamente convertidos en producto en un orden preferencial

Complejas

Reacciones químicas de cinética muy compleja

3. CLASIFICACION DE ACUERDO A LOS ASPECTOS OPERACIONALES    

 



Bioproceso Bioproceso Bioproceso Bioproceso Bioproceso Bioproceso Bioproceso

continuo discontinuo de lote alimentado de estado sólido o semisólido de cultivo mixto de diálisis de membrana