Apuntes de Fermentacion

Segundo parcial biotecnología
Biorreactores: contenedor o recipiente con condiciones optas donde el biocatalizador desarrolla un bioproceso. p/e una caja de Petri.
Reacciones bioquímicas diferentes a un bioproceso (se controlan las condiciones de pH, P, [o], T.
Si es cilindro optimiza la agitación
Todas las pruebas de optimización se hacen en pruebas piloto para disminuir el volumen


Medio ambiente controlado: VVM ( volumen de aire o volumen medio por minuto)
DiAiDtHlAbHbDiAiDtHlAbHb 1 ltr de aire /1 ltro medio*min
Di
Ai
Dt
Hl
Ab
Hb
Di
Ai
Dt
Hl
Ab
Hb

Tipo impolente
Di/dt
Hl/dt
Hl/Di
Ai/di
Hb/Di
Ab/dt
Tubería ala be plano
1/3
1
¼
1/5
1
1/10
Paleta
1/3
1
-
¼
1
1/10
Hélice marina
1/3
1
-
-
1
1/10

Tipso de biorreactores clasificación.
Forma: tanques, tubos, otros
Fases: homogéneos, heterogéneos
Tipo operación: Batch, continuo semicontinuo
Edo biocatalizador: suspensión, inmovilizados
Para hongos es mejor por agitacon hidráulica porque si no los micelos se altoran con las paletas.
Bioreactor de lecho empaquetado: el empaque sirve de soporte para microorganismos o para inmovilizarlos y reutilizarlos para el mismo proceso porque al inmovilizarlos quedan adherido en perlas o mallas; el añadido de medio puede hacerse a chorro o por goteo.
El biorreactor con lecho de goteo: solo se adiciona el medio por spray: mayor área de contacto
Biorreactor para células inmovilizadas: a fuerza utilizado en formas de perlas.

Obtención de metabolitos de interés.
Bioproscesos:
Medios liquidos cultivo sumergido): mayoría de bioprocesos 90-95%, menor tiempo, diversidad de productos. Etanol, polímeros microbianos, acido láctico.
Medio solido (FES, FMS, FSS), menor bioprocesos, mayor tiempo, menores microorganismos, menor diversidad de producto que el medio liquido pero aun asi es mucho., difícil control.

ETANOL:
Metabolito mas producido por su actividad como germicida, bebida alcoholicas, combustible, solvente, para la industria química.
Germicida al 70%
Babidas alcoholicas:
Fermentadas
Vino, cerveza, sidra, Perry, sake, tepache, tejuino, colonche, champagne
Destiladas
Tequila, mezcal, roon, ginebra, vodka
Combustible: etanol + calor = energíagashol, (mezcla de gasolina y alcohol. Hasta 90/10 (alcohol/gasolina), p/autos hibridos resistentes a la oxidación causada por la acción alcohol.
Solvente: lacas, colorantes, tintes, barnices
Industria química: para síntesis de esteres, cetonas, aldehídos y acido acético.

Sustratos utilizacos (todo lo que tenga azúcar
Materia sacaroidea: melaza, caña jugo fruta, azúcar remolacha,, suero leche, tupinambo
Materiales amiláceos: granos de cereal, papa
Materiales celulesicos: pajas y cascarilla, bagazo caña, papel, aserrín.
Preferencia es sacaroideo (melaza), amiláceos (caña), celulósicos (jugo de fruta).
Microorganismos y sustratos empleados:
Levaduras
Hexosas: S. cerevisiae, s. anamensis s pombe, s. fragilis.
Hexosas y pentosas: candida utilis, pachylosen, tannophilus, c. pseulotropicales, torula cremoris.
Bacterias: cl. Thermosarcchaiotitium, thermobades ethanolicos, zymemona mobilis (mas productor pero genera meanol y otros metabolitos difíciles de eliminar.
Sacharomyces cerevisiae
Esférica, cilíndrica, alargada, agrupaciones (racimos)
Puede formar o no pseudomicelo
Aparencia colonia: cremosa (rosada, café) brillante u opacos
Fermentan y asimilan: glucosa, fructosa, sacarosa y maltosa pero no lactosa
NO, NO3 como fuente de Na
Vit (biotina) estimulan el crecimiento y productividad
Microorganismo inocula 10-20% culvito serie
Producción por aeración se agregan O2 y produce de 1billon cel/ml de 24-48 hrs.
De inoculo


Si se tiene una vle max de 10ª025%
C6H12O6 -O2 2 Ch3-Ch2-OH + 2 CO2
180gr 92gr
Rendimiento R= producto/sustrato= 92/180= .511 gr etanol/gr azúcar
Eficiencia= rendimiento real/rendimiento teorico *100
Rteo= .511(.9)=.46gr etanol/gr azúcar
Arriba del 80% se considera bien
Bioproceso 1:
Az0= 25°brix
Az1=6° brix
Al combinar 25-6 = 19°brix = 19% p/v= 19gr/100ml
°GL=11°= 11% v/v= 11ml etanol/100ml de solución
Densidad de etanol= 0.7893 gr etanol/ml etanol
M=d*v= (0.7893)(11ml)= 8.6823gr etanol/100ml de sol.
R=producto/sustrato= 8.6823/19= .4569 dr et/gr azucar
Eficiencia= Rr/Rt= .4569/.46= .99*100=99%
25/02/14
m.oinoculo (10-25%) del total a fermentar de forma escalonada o aireando)proceso [sustrato], pH, T, O2, [producto], metabolito secundario.
La mejor concentración es 25%, porque si no se inhiben los sitios activos del sistema enzimático. (para cepas ya modificadas para ello) si no se conoce se utiliza un estándar de 15%
pH de 3.5-5.5 para la levadura, pero la mejor producción es al pH 4-4.5(por la producción de metabolitos secundarios acidos). A –pH hay menor rendimiento y a mayor se puede tener crecimiento de bacterias. "ac. Clorhídrico, sulfidrico y se usa mas el láctico porque inhibe mejor a las bacterias.
T=28-30°C para etanol, como sugerencia se utiliza 25°C por que el proceso es exotermico. Si se tiene a mayor de 30 grados se puede tener producción de bacterias. Y depende de lo que se quiera destilar p/e vino blanco de 15 – 20 °C para el desarrollo de prop. Organolépticas.
O2: es para estimular la reproducción celular y se airea solo un momento y al principio para reproducirlas y si se airea mucho se inhibe la producción alcohólica. Si no hay aire solo se alarga un poco la fase lag.
[P]: el etanol como se va produciendo va inhibiendo la fermentación. Sacharomises (modificadas) aguanta 20% de etanol antes de inhibirse, las normales toleran un 12 a 15%. La mayoría de productoras de etanol se inhibe con 2%.
Metabolitos secundarios: ac. Cítrico, malico, acético, láctico (principalmente). Si hay demasiado aire s eva a la ruta aerobia creando los metabolitos secundarios acidos.
Se hace en alambiques (Cu, Fe, acero): mejor acero ya que es interte, inoxidables.
Separación de producto (presentaciones).
Cabezas -78° metanol
Corazón o cuerpo 78°C etanol ( y si se uso frutas hay esteres y aldehídos
Colas +78°C alcohol amílico e isoamilico "alcoholes superiores" aceite de fusel.
Se purifica por medio de destilaciones fraccionadas para alcanzar hasta 100% (aprox 3)
Etanol como minimo: 95% alcohol + 5% agua, para cconsumo
Alto grado técnico: 95% alcohol + 5% aldehídos, esteres y metanol prara combustibles y desinfectar superficies
Grado de pureza: 100%.
Bebidas alcoholicas vinos, fermentados y destilados.
Vino: bebida obtenida de la fermentación alcohólica del mosto de uva sana y madura, posterior almacenado de bodegas.
Tipos de uva.
Cultivadroes blanco
Chenin blanc Francia
Palomino España
Sauvignon blanc francés
Pedro ximenez español
Gewurztraminer alemán
Cultivares tinto
Cabernet savignon francés
Carignan español
Roby cabernet cruza
Tinta madeira portugués
Malbec francés.
Uva:
H2O 70-85%
Acidos 15-25mg/lt
Na .3 – 1.5
Minerales (K, Mg, Ca, Na, Al, B, Cu, Mn, Fe.
Vitaminas B1, B2, C, A, Biotina.
Clasificación de vinos:

Color:
Tinto(8.5-14°Gl)
Blanco (8.5Gl-11.5Gl)
Rosado (8.5-11.5Gl)
Clarete (8.5-13Gl)
°Gl
Licoroso(alcohol y azúcar), mesa, generoso (alcohol)
Contenido azucares:
Dulces 8.5-9.5
Semidulces 10-11
Seco11-12
Extraseco 13-14
CO2
Tranquilos, espumosos.


Vinificación (tintos)
Control de materia prima :
°brix, sanidad, acides
Pretratamiento
Tratamiento mecanico despalillado (se rompe la cascara) y estrujado (separa granos de uva)
Sulfitado (150ppm)antioxidante, difusión calor, bactericida y funguicida, fija la acides.
Incubado
Fermentació: alcohólica y malolactica, tarda de 2-4 dias a 4°brix.
Destube y prensado: 20-85% mosto libre
En la fermentación malolaactico 7-11 dias después del prensado se obtiene el orujo, restos de la uva, que se usan para aguardiente, spa y cosmetico
Maduración: bidegas a 5 °C, tiempo de maduración. Tinto (2-4 años) blancos (1-2) máxima calidad sensorial
se realiza en roble blanco: porque tiene poro pequeño y fermentación mas lenta y mas concentración de taninos que dan mas sabor, además de ser mas robusto.
Envasado
Fermentación sin añejo para no agregar calor 10-12°C, poco calor porque si no se pierde sabor
Según el azúcar residual, vino seco, semiseco y dulce.

Cerveza.
Germinación de la malta. Se humedecen los granos a 20°C de 9 -12 dias para que se activen las enzimas, diatasa produce maltosa apartir del almidon, las peptasas hidrolizan.
Se inyecta aire caliente a 25°C y se seca el grano para inactivar enzimas. Se muele la malta verde para dar cerveza clara
Si se muele y se tuesta dara una cerveza obscura.
Mezcla del grano: arroz, maíz y otros cereales (centeno).
Maceración: (1-3hrs) a
40° se extrae y actua la diastasa, se da la proteólisis.
A 50°C se da la peptonizacion y proteólisis completa.
De 60 a 65°C sacarificación
A 70-75°C dextrinizacion por la alfa- amilosa del almidon que queda sin transformar.
Contenido del sustrato:
Minerales
Vitaminas
Azucares fermetables
Nutrientes para la levadura
FAN (free aninonitrogen) o nitratos de a.a dan estabilidad a la espuma
Cocción (1.5-2hrs
El mosto obtenido se hierve para:
Concentrarlo y estabilizarlo (25% a 25°C)
Inactiva enzimas
Precipita proteínas y otras sustancias cuaguladas
Carameliza el azúcar
Extracción de sustancias solubles del lúpulo (acidos, resinas amargor, aceites esenciales laninos).


2-4 0 5 días de fermentación
El lúpulo da el sabor amargo, porque aplica a la cerveza taninos que dan amargor y astringencia

Fermentación:
Ale
De 15-25°C
Fermenta desde la superficie
Debe clarificarse y embasarse y se puede servir
Lager (almacen)
Fermenta desde el fondo
Deben madurarse en almacenes de 3 semanas – 3 meses)

05/03/2014 y 6 /03/14
Bebidas alcoholicas destiladas:
Tequila: del agave azul (weber tequilana) denominación de origen.
Proceso de extracción:
Xima (jima) obtener la piña (centro y se obtiene la piña sola) (inulina)
Hidrolisis: enzimática o con calor, la coccion puede ser de 2 formas en horno o autoclave (hay menor perdida de liquidos, y mas rápido) y tmb se realiza un desgarre, prensado y lavado para extraer los azucares, y se obtiene el mosto.
Formulación: se deben ajustar azucares a 25-30°brix, hay dos tipos de tequila, el combinado (51% almenos de agave y el resto de jarabe de maíz o caña. y el tequila 100% agave.
Fermentación: se controla T normalmente se deja abierto en cuartos controlados, pH
Destilado: se hace en alambique y/o columnas fraccionadas
Añejamiento: maduración en madera de roble blanco y dependiendo del tiempo se tienen los tipos de tequila.
Joven: cuando mucho reposos de 1 o 2 semanas, no esta en contacto con barricas, plt no tiene color, y el que tiene color es un tequila joven oro (mezcla de tequila joven con añejo o reposado)
Reposado: lleva maduración de 2 meses a 1 año,
Añejo: de 1 a 3 años y mas de 3 años es extra-añejo sabe mas a madera y tiene mejor calidad
Abocado: se le agregaron aditivos para enmascarar colores.
Whisky: bebida alcohólica destilada obtenido del msoto fermentado de malta de cereales y su posterior envejecimiento.
Procesos:
Cebada (germinación se añade humo a alta temperatura (solo el escoces) los demás son tostados
Tipos
Escoces destilación de 2 – 3 veces añejamiento 3 años, cebada
Irlandés: destilación 3 veces, añejamiento 7 años, cebada
Canadiense: destilación 2-3 veces, añejamiento 3 años, centeno
Amerinano: es de maíz (57-70%),destilación de 2-3 veces añejamiento 6-24 meces.
Brandy: bebida destilada de vino . Debe ser añejado. Soleras
Coñac: brandy que se obtiene de uva blanca (muy acida) proveniente de cognac. añejamiento VS (very special) (2años). VSOP (very special old pale) o reserva (4 años). Napoleon, XO, VSOPOX (very special superior old pale extra old) 6 años.
Soleras se toma ¼ de la barrica de hasta abajo, y a ese se le saca ½ y se le coloca al de arriba. Y
Destilado en alambiqeu de doble caldeo que atrapa ciertos olores y sustancias
Ginebra: destilado de cebada sin maltear (se hidrata y se genera un gel con los granos y se somete a calentamiento generando la hidrolisis)(necesita mas calaentamiento que la cerveza), rectificado con bayas de enebro (obligatorio astringencia y olores frutales) y aromatizado con cardomono (opcional olores frutales [limonelo y pineno] ) no añejamiento
Vodka: bebida alcohólica destilada de la fermentación de granos centeno, trigo o de plantas ricas en almidon (sin malteado = que el ginebra) (se obtiene de agua de manantial ultrapura)
Gel de alimidon + levadura etanol
Destilación 2-3 (9desti el mejor)
Filtración
No añejamiento
Especias o extractos de frutas. (pero no es común)
fermentadofermentadomateadomateadoCereales:
fermentado
fermentado
mateado
mateado
maduramaduraCerveza
madura
madura
Whisky
destiladosdestiladosGinebra
destilados
destilados
Sin maltearSin añejarSin maltearSin añejarVodka
Sin maltear
Sin añejar
Sin maltear
Sin añejar



*hacer una tabla con las diferencias entre cada bebida para el examen

Polisacáridos microbianos.
Las gomas que mas se manejan, xantana, alginato y dextrana.
Polisacáridos: macromolecula que en solución acuosa queda [suspendida, viscosa] gel se les conoce como gomas.
Gomas semisinteticas: gomas naturales modificados p/e carbometil celulasa, derivados de pectina y almidon modificado y se modifica pregelatilizando.
Gomas naturales: se obtienen de plantas (goma arábiga, tragacanto). De la semilla (algarrobo), algas marinas (agar, alginato), microorganismos (polisacáridos extra celulares xantana, dextrana, etc) , proteínas animales (colágeno), prot vegetales (soya)
La ventaja de los extraidos por microbianos:
Calidad constante, independiente a factores climáticos o estacionales
Volumen programale
Uso de recursos renovables
Biodegradable
Mayor grado de pureza
Materias primas faciles de conseguir
Amplia diversidad.

11/03/14
Desventajas: se requiere:
Mejorar rendimientos
Optimización de los procesos de producción
Mejoramiento se cepas
Emplea sustratos puros
Emplea fuentes de C mas baratas
Mejorar los procesos extractivos
Polímeros microbiando:
Los mas importantes osn los poliésteres (plásticos) y los polisacáridos (espesantes)
Estructura química
Producto
Usos
Poliésteres PBH y otros PHA
Ester parahidroxibenzoico y polihidroxixalkanoatos
Termoplásticos
Biodegradables
Industrial del empaquetado
Suturas
Implantes
Microcapsulas
Polisacáridos ( dextranos, alginatos, xantano, gelatinas
Gelificantes establizadores de emulsiones, espesantes, solubilizantes
Alimentos
Cosmética
Bebidas
Industria textil y del papel
Extracción de petróleo

En general son extracelulares
Remplazan a las gomas naturales extraidas de vegetales o algas.
A mayor parte del mercado corresponde al xantano (10,000 ton/año)
Los microorganismos producen gomas por:
Requieren polímeros que forman parte de su estructura
Reserva de energía
Para protección del medio ambiente y que por lo general se excretan al medio.
Ejemplos…
Microorganismos productores de gomas:
Por orden de importancia
Xantomona campestris (xantana) fitopatogeno de brócolis por ejemplo
Leuconostoc mesenteroides (dextrano)
Azotobacter vinelandi (alginato microbiano) antes se obtenia de alginato microbiano
Beijerinckia indicus (indicana)
Pullularia pollulands (polulana)
Alcaligenes feacalis (curdlana ) placa dental pegajosa
Agrobacterium (curdlana)
Dextrano:
Microorganismos:
-leuconostoc mesenteroides (pulque) el segundo mas importante
Leuconostoc dextranos
Leuconostoc lactis
Leuconocstoc cremoris
Leuconostoc paramesenteroides (el mas productor) pero tiene una baja estabilidad genética
Acetobacter
Streptococcus responsables de viscosidad del yogurt
Betabacterium
Leconostoc oenos: fermentación manolactica

Características de L jesenteroides
Gram +
Cocobacilos que generalmente cresen en diplococos o en caden
Son esféricos alargadas
Crecen de 5.5 a 6.5
Temperatura de 10-37°C (crecen mejor de 20-30°C
Mueren a 50°C por 30 min.
Requieren medios complejos que contengan aa. Y vitaminas (grandes contenidos en extracto de levadura)
El amionoacido limitante es la arginina.
Crecimiento independiente de la cresente de CHOS fermentables, pero para producción de goma se requiere sacarosa
Aerobios facultativos. Anaerobios forman ac. Láctico, etanol y ac acético
Que son los dextranos?
Son hidrocoloides de naturalesa glucosidica, que se considera como un poolisacarido de D-glucosa unido entre si por enlaces alfa (1-6 en su mayoría 91%, y restos enlaces alfa 1-4 y mayormente alfa 1-3 "no los degradamos"
Bajo condiciones anaerobias los m.o. producen láctico, etanol y co2 y algunas cepas producen ac. Acético por exidacion de etanol.
Se han encontrado 95 clases de dextrano producción por 5 generos de leuconostoc.
Usos:
Medicinal: sirve tanto al no tener cargas polares y no atrapa solutos p/e cuando se tiene problemas de hierro, además que se puede tener diferente peso molecular para modificar la viscosidad.
Sustituto del plasma sanguíneo (pm 75mil)
Evita agregación y estancamiento de selulas sanguieas (40mil)
Propiedad anticoagulantes, edemas y varices (10mil) evita la alogmeracion de células.
Producción de alimentos.
Tienen escructuras variadas y pm de 15mil a 500mil
Ventajas clínicas del dextrano
Se puede esterilizar con calor
Conservarse con refrigeración
No actua como transportador de virus
No interfiere ne las determinaciones del tipo de sangre
No produce sedimentación de las células sanguíneas
El dextrano fue desarrollado por gronwall e ingelman 44-45 suecia. Actualmente se fabrica por el método patentado por ellos en 48.

Biosíntesis:
Producción exocelular (enzima dextransacarasa)
Enzimas: provee toda la energía necesaria para la polimerización directa de un oligosacárido.
Proceso de producción de dextrano
Existen 2 tipos de procesos:
Obtención directa (uso de mo)
Obtención indirecta (uso de la enzima dextransacarasa) usando la enzima tiene calidad constante, mayor pureza, ya que no tiene metabolitos secundarios.
Factores determinantes en la eficiencia del proceso:
Mezclado y la transferencia de oxigeno.
Dextrano de uso clínico L. m. NRRL B-512 F
Producción de forma indirecta:
Producción de la enzima dextrasacarasa
Sacarosa 2%
LRM "%
Fosfato monopotasico .5%
Mezcla de sales
Ph 6.7 para producción de la enzima.
Inoculo de L. mesenteroides flujo de aire .5 VVM
T= 25°C
T=24 hrs.
Eliminación de las células: en estas se eliminan por centrifugación o filtración, quemando en la solución de encima en forma activa. La enzima dura activa por 30 dias almacenada a 15°C
Producción de dextrano: en forma similar a la forma directa pero con pH 5.2.
Mo. inoculoprocesoseparacion y purificación
Sacarosa dextrano, sacarosa, fructosa, ac. Láctico etanol. metanol porque precipita los de menor peso molecular. redisolver a T 60-70°C dextrano HCL 1N T 8101 – 105°C se mide viscosidad hasta uqe sea aproximadamente 10 NaOH metanol pp dextrano 2 lavados mas con metanol. secado por aspercion se empaqueta.
Preparar dextrano 6% disuelto en NaCl .9% y se le adiciona el hierro dependiendo de las necesidades del paciente, se esteriliza.

Alginatos: (tiene mayor peso molecular que lso dextranos y se obtiene con alcohol isopropanol ya que el etanol por el peso molecular no lo precipita)
Heteropolisacarido:
Fuentes de obtención: anteriormente se obtenia de algas como laminaria, macrocystis y ascophyllum. Pero nos e podría controlar la producción de estas y se estaba mermando el ecosistema
Celulas de Azotobacter. vinelandii.
Otros microorganismos son las pseudomonas (aeruginosa, putida,)
Forma quistes y alredero de ella la goma.
Aplicaciones de los alginatos…. No se descompone como las gelatinas se mantiene

Goma xantana
Polímero de alta viscosidad
Descubierto hace 50 años ilinos
Producto durante el metabolismo secundario xanthomonas campestris bajo condiciones aerobicas
Se producen 20000 ton/año.
"esta estandarizada por lo que es más fácil de conseguir y mas sencillo de obtener"
Propiedades funcionales
Estable a altas temperaturas y acidez baja
Su viscosidad se puede controlar con las temperaturas
Tolera altas temperaturas de NaCl 250g/l
Estabilidad al congelamiento /descongelamiento
Compatilidad con otros geles.
"se usa para aumentar la vida de anaquel ya que evita que el alimento absorba el agua.
Es color amarillo fuerte como si se viera llema de huevo, es bacilo gram –
Estructura por glucosas beta 1-2 no lo podemos degradar, tiene piruvato y manosa (ac manuronico) tiene gran capacidad para atrapar metales. Por lo que no se puede usar de sustituto de plasma sanguíneo
El método es:
Medio: 2-4% de hidrato de carbono y .1% de fuente de nitrógeno (extracto de levadura, peptona, NO3NH4 o urea) a pH 7 (R= 30DR/lt
El pM es del polímero depende de la temperatura del cultivo (a mayor T menor peso molecular)
El calentamiento en estas etapas disminuye la viscosidad y permite un manejo mas fácil.
La recuperación del producto se hace upor precipitación con metanol (peso molecular bajo) o isopropanol, que también mata el cultivo. El xantano precipitado es luego secado y molido.
Diagrama de producción de xantana.
Aplicaciones:
Alimentos
Salsas y postres
Productos de panificación y pastas ( para evitar humedecimiento)
Productos cárnicos ( para darle consistencia)
Helados y productos lácteos (para dar estabilidad a lactios y yogurt dando consistencia)
Preparado de frutas (
Productos en polvo
Bebidas (jugos p/e para dar homogeneidad)
Industriales
Pasta de dientes (consistencia
Cosméticos
Productos de limpieza (aumenta tensión superficial
Lodos de perforación
Pinturas a base de agua
Extintores de fuego.

FERMENTACION EN SUSTRATO SOLIDO (FSS, FES, FMS)
Aquella donde microorganismo y la formación de producto metabolico se efectua sobre la superficie de sustrato con baja Aw
Proceso microbiológico que ocurre en materiales solidos que absorben y contienen agua, con o sin nutrientes solubles.
Ejemplos: embutidos, quesos, cacao, pan (en descomposición),
Utiliza poco volumen de bioreactor.
Generalmente se usan charolas con poco volumen pero mucha área superficial.
Poca probabilidad de contaminación.
Tiene mayor tiempo.
No es homogéneo
Difícil de controlar
Fss
Fls
Medios simples
Medios complejos
baja Aw
Alta Aw
Mayor producto con menor volumen de reactor
Mucho mayor reactor

Menor consumo de energía 7 airear
Transferencia g-l

Mezclado -
+
Remosion de calor – poco eficiente
++
Mayor dificultad de control de proceso
Mas fácil
Estimación biomasa es difícil
Mas eficiente

Cinetica crecimiento difícil
Fácil
Tiempos largos
Tiempos cortos
Velocidad espeficica de crecimiento baja
Alta
Hongos y enzimas
Hongos, bacterias, levaduras, células vegetales y animales, enzimas.

Variables de la FSS
Tipo mo
Concentraci9on de inoculo
pH*
aireación *
agua *
temperatura
tipo de sustrato
tamaño de forma de la particula
*los que mas afectan.
Tipo de microorganismos:
hongos filamentosos ( 25-35°C pH 2-5) se prefieren pH, bajos y se prefiere empezar a temperaturas bajas ya que son exotérmicas, y para evitar bacterias de alta temperatrua.
fuente:
endógena (microflora natural): composteo, ensilado (silos)
exógenos (puros o mixtos): enzimas, ac. Organicos, antibióticos, alimentos.
Concentración de microorganismos: "regularmente se hace en esponjas y se exprimen para obtener"
Composteo, alto valor proteico y concentración de 1*E10 esp/gr
Columnas con soporte 2*E7 metabolito 1° y 2*10E10 met 2°
En el segundo metabolito se utilizan mas microorganismos para producir extres y acaben con el sustrato mas rápido generando mas del metabolito segundario
pH
Filamentosos 2.5-5
Saprofitos 6-7.5
Ectomicorricicos 5-6
Control dificl
Urea

Biorreactor de lecho fijo:
Biorreactor de lecho fijo: flujo de fluido
Partículas pequeñas.
Generalmente el fluido es gas: este se desplaza a través de burbujas y emulsion
Material resistente
Porosidad de .8 particula y 650 micras
Aplicación: cultivo de células animales
Biocatalisis enzimática: lípidos estructurados, farmacéuticos.
Ventajas: simple, mayor eficiencia, reduce problemática de agitación, tratamiento de aguas residuales con mucha carga organica, buen mezclado, temperatura uniforme, catalizador es regenerable.
Desventajas: gradientes de temperaturas variables, poco control de temperaturas.
Biorreactor con agitación mecánica.
Todo en base a proporciones
Relación altura/diámetro 3/5
Sisipa calor y forma espuma
Acero inoxidable auslenitico
Controla p, transferencia de masa y calor controlados por las rpm
600 rpm no daña a tegido celular siempre en un soporte
Aplicaciones:
Producción de metabolitos secundarios de plantas, microorganismos y células animales.
Propagación de plantas.
Ventaja: es mas versátil
Biorreactor Air lift:
No hay agitación mecánica
Idealpara cultivo de tejidos celulares
Control de temperatura mayor presio externo,
Mas rápida agitación masomenos precio interno
Ventajas: daño minimo celular, mayor transferencia de masa, mayor rendimiento, bajo consumo energético
Desventajas: poco flexibles a cambios de proceso, baja regulación entre contacto celular
Aplicaciones: cultivo celular (mayor rendimiento),, tratamiento de agua (control de espuma, poco espacio), proteínas unicelulares, levaduras.