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inoculacion de biorreactores, Monografías, Ensayos de Química

un tipo de texto en prosa, generalmente expositivo-argumentativo, en el cual un autor reflexiona, evalúa y analiza un tema específico

Tipo: Monografías, Ensayos

2021/2022

Subido el 24/04/2023

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DEPARTAMENTO DE QUIMICA INDUSTRIAL
QUIMICA INDUSTRIAL I [QI-351]
Tarea:
Procesos de inoculación de bacterias
en biorreactores diversos./ Resumen Cap 1 (seccion1.3) y Cap 2.
Octubre 21, 2022
Valle de Sula
San Pedro Sula, Cortés, C.A.
Alumna: Perla Valeria Garcia Garcia.
No. cuenta: 20192000705.
Catedrático: Ing. Alex Mejía.
Sección: 14:00.
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DEPARTAMENTO DE QUIMICA INDUSTRIAL

QUIMICA INDUSTRIAL I [QI-351]

Tarea:

Procesos de inoculación de bacterias

en biorreactores diversos./ Resumen Cap 1 (seccion1.3) y Cap 2.

Octubre 21 , 2022 Valle de Sula San Pedro Sula, Cortés, C.A.

Alumna: Perla Valeria Garcia Garcia.

No. cuenta: 20192000705.

Catedrático: Ing. Alex Mejía.

Sección: 14 :00.

Procesos de inoculación de bacterias en biorreactores diversos. Los biorreactores son recipientes o tanques en los que células enteras o enzimas libres de células transforman las materias primas en productos bioquímicos y/o subproductos menos indeseables. La célula microbiana en sí es un biorreactor en miniatura; otros ejemplos incluyen matraces de batido, placas de Petri y fermentadores industriales. Los productos de diagnóstico basados en reacciones enzimáticas, los silos agrícolas para fermentaciones de ensilaje, las sartenes de pan con levadura fermentada y el suelo en un campo de trigo de Kansas también pueden considerarse biorreactores. Si bien el biorreactor puede ser simple o altamente instrumentado, la consideración importante es la capacidad de producir el producto o resultado deseado. El biorreactor está diseñado y operado para proporcionar el entorno para la formación de productos seleccionados por el científico, panadero o enólogo. Es el corazón de muchos sistemas biotecnológicos que se utilizan para aplicaciones agrícolas, ambientales, industriales y médicas. Los biorreactores industriales pueden funcionar como reactores discontinuos o continua, aeróbica o anaeróbicamente, y con cultivos puros o mixtos. En muchos biorreactores, tres fases (gas, líquido y sólido) están presentes y la transferencia de masa es una consideración importante. Las biopelículas y las células inmovilizadas se pueden utilizar para retener biomasa microbiana en un biorreactor de flujo. Los sensores, la instrumentación y los sistemas de control son esenciales para los biorreactores industriales. Los sistemas de biorreactores son un componente vital en el proceso de ingeniería de tejidos 3D y la formación de construcciones de tejidos. Los biorreactores se utilizan para proporcionar un entorno fisiológico in vitro específico del tejido durante la maduración del tejido. Basado en la tecnología de biorreactor, varios sistemas de tejidos pueden ser incubados in vitro. El biorreactor es el corazón de cualquier proceso bioquímico en el que se utilizan enzimas, sistemas microbianos, de mamíferos o células vegetales para la fabricación de una amplia gama de productos biológicos útiles. El rendimiento de cualquier biorreactor depende de muchas funciones, como las que se enumeran a continuación: Hay tres grupos de biorreactores actualmente en uso para la producción industrial:

PROTOCOLO DE CULTIVOS

Determinación de la cinética de crecimiento de la Salmonella En el diseño del reactor biológico es necesario conocer del microorganismo en cuestión, los parámetros cinéticos, o sea, el comportamiento en la formación de biomasa, el consumo de sustrato, el rendimiento de biomasa y la velocidad especifica de crecimiento. Para la obtención de los parámetros cinéticos del cultivo de Salmonella, se utiliza una cepa liofilizada y certificada del cerapio de la Empresa Productora de Vacunas Virales y Bacterianas, pertenecientes al Grupo Empresarial Labiofam. Con el objetivo de reproducir al microorganismo fue inoculado el biorreactor de 50 L, con dicha cepa a 37 °C por 24 h. Luego se siembra en Agar verde brillante, un medio diferencial, donde las colonias que presentaron las características morfológicas típicas de Salmonella fueron replicadas en el mismo medio, hasta obtener un cultivo puro. Para la realización de la cinética se toma asépticamente muestras de 10 mL desde 0 h a 5 h con una frecuencia de 0,5 h. Las muestras se centrifugaron a 5 000 r.p.m. por 10 min, para separar la biomasa del sobrenadante. La concentración de biomasa se establece por peso seco. En el sobrenadante se determina la concentración de proteínas totales mediante la técnica espectrofotométrica de Lowry. En el cálculo del rendimiento de biomasa (Yx/s) y el consumo de sustrato (CS) se emplean las ecuaciones siguientes, respectivamente. E.coli MC La preparación del cultivo comenzó con la esterilización de los milibioreactores cargados con el medio de cultivo por autoclavado a 127°C y 27 PSI durante 45 min. Cuando el material ya se encontraba estéril, se llevó a cabina de flujo laminar donde se realizaron las siembras a partir de medio sólido de una colonia de E.coliMC4100 en cada uno de los reactores. Se introdujo la sonda de control de temperatura en uno de los milibiorreactores. Los tres reactores fueron dispuestos en la cámara de incubación. El circuito controlador de temperatura se fijó a 37°C. Finalmente, sobre las celdas incorporadas en el milibiorreactor fueron colocados los dispositivos de medida óptica. Chlorella sp. Inició con la esterilización de los milibioreactores cargados con el medio de cultivo por autoclavado a 127°C y 27 PSI durante 45 min. Cuando el material ya se encontraba estéril, se llevó a cabina de flujo laminar donde se realizaron las siembras a partir de medio líquido de un cultivo líquido de Chlorella sp. con absorbancia de 2.21. Cada uno de los reactores fue inoculado con 2 mL. Se introdujo la sonda de control de temperatura en uno de los milibiorreactores. Los tres reactores fueron dispuestos en la cámara de incubación. El circuito controlador de temperatura para enfriamiento se fijó a 25°C. Finalmente, sobre las celdas incorporadas en el milibiorreactor fueron colocados los dispositivos de medida óptica.

BIORREACTORES INDUSTRIALES

Los biorreactores se utilizan en un número creciente de aplicaciones, desde la producción de medicamentos bio-adaptativos o fertilizantes y pesticidas ecológicos, hasta la elaboración de cerveza, el refinado de etanol y el tratamiento de aguas residuales. Las principales aplicaciones de los biorreactores son:

  1. Producción de enzimas, proteínas y anticuerpos Para la producción de medicamentos a menudo se utiliza el cultivo de células o microorganismos en biorreactores. Se trata principalmente de procesos por lotes, en los que se llena el reactor por completo, y tras el transcurso del tiempo de reacción o de crecimiento, se vuelve a vaciar. La presión y el nivel deben monitorizarse continuamente para poder obtener un producto final de alta calidad.
  2. Tratamiento de aire contaminado (biodepuraci ó n) En la contaminación del aire, la biorreacción simplemente es el uso de microbios para consumir contaminantes de una corriente de aire contaminado. Casi cualquier sustancia, con la ayuda de microbios, se descompondrá́ (desintegrará), dado el medio ambiente apropiado. Esto es especialmente cierto para los compuestos orgánicos. Sin embargo, ciertos microbios también pueden consumir compuestos inorgánicos, tales como el sulfuro de hidrógeno y los óxidos de nitrógeno.
  3. Depuración de aguas residuales Las principales áreas de aplicación e investigación para los biorreactores en la depuración de aguas residuales son a la fecha seis: revisiones críticas, aspectos fundamentales, tratamiento de aguas residuales municipales y domésticas, aguas residuales industriales, tratamiento para purificación de agua y otras, las cuales incluyen la remoción de gas, el tratamiento de lodos y la producción de hidrógeno. Con lo anterior, se puede observar que la aplicación e investigación en este campo está cobrando una importancia extraordinaria ya que la profundización en los fundamentos de la tecnología es básica para lograr un óptimo rendimiento de los biorreactores.