107770 - 148.206.53.84148.206.53.84/tesiuami/uam7616.pdf · úentrs de su grupo de trabajo., ad...

90
107770 kARACTERIZACION Y EVALUACIOW FIStCO-BIOt06ICA DE SOPORTES INERTES PARA FERMENTAC tOM SOLIDA, , i. *. r .. p ' .. POR: REPORTE DE SERVICIO SOCIAL. - .. r. ASESOR: Or. R1CXARQ AURIA. Profesor invitado bsl centro ORSTOM Montpel1 i et-, adscrito a la D.C.8.1. en el area de ingeniería química. I MEXICO 0.F JUNIO 1990.

Upload: buinguyet

Post on 12-Feb-2019

213 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

107770

kARACTERIZACION Y EVALUACIOW FIStCO-BIOt06ICA DE SOPORTES INERTES PARA FERMENTAC tOM SOLIDA,

, i.

* . r .. p '

. . POR:

REPORTE DE SERVICIO SOCIAL. - ..

r. ASESOR: Or. R1CXARQ AURIA.

Profesor invitado bsl centro ORSTOM Montpel1 i et-, adscrito a la D.C.8.1. en el area de ingeniería química.

I

MEXICO 0.F JUNIO 1990.

AGRAOEC IMIENTOS.

A mr asesor Dr. Richard ku r ia por su valiosa ayUd8 y estímulo a 111 large, de este trabajo.

A ? Err. Se.rgi o Revah por haberme permi ti bci realizar este proyecto úentrs de su grupo de trabajo., a d como por las facilidades prestadas en todo momento.

A i ing. r’liguel Castro Beristsin por su valiosa ayuda en la parte experimental de este proyecto. I

I

A todos mis compañeros del laboratorio por su cooper-ación y compañerismo.

c ! ;,

4 4 ..

T I r u ~ o . 107770

"EU#bLUACION Y CARACTERIZACION

F I S I C O- B I OLOG I C A DE SOPORTES INERTES PCIRA

PARR FERMENTACION SOLIDA".

1 I . - .

"EVALUACION Y CARACTERIZ,ACION FISICO-BIOLUGICA DE SOPCIHTES INERTES PAHA FEHMENTACION SOLIDA" .

I Ni:! ICE

FAF1TE Ci

INTHCIT~I_~~:~:ION. . ................................... . l o -.--I -- - -- - -- r N T E ~ E D E N T E S ..................................... 12

OEJETIVOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4

.....

SOPORTES.

SOPORTES.

S

S

..... Irc.

.... . 1 6

.... .20

.... .21

.... .21

.... .21

I

2

I _II__ - - -

/-

1 . . DESCRIPCION D E L DISPOSITIVO EXPERIMENTAL.. .... .21 2. - MEDIDA D E L DIFlMETRO DE CRECIMIENTO.. .......... .23 .- J.- MODIii DE OPERFlCION. ............................. 2 : ~

S 6 A N A L I S I S I>E_ La$ RESULTfiQQZ EXeERIMENTALES ...... 24

c - S 8 p3INC:IPZg QE_L EXPERIMENTO ........................

S 9 QZPQs$IgyQ WPE_HIMENTAb.-QOQ Q~EHfi~~~~.....29

1 . - DESCRIPCION D E L DISPOSITIVO EXPERIMENTAL. ...... 2'3 d. ... - MEDIDA DE L A HUMEi:lAD. ......................... .31 3. - MCiDO DE I3PERACION. ............................. 3 1

1 . - CASO DEL PC)LIURETANO 1 ( P O - l ) . . . . . . .............-~ -4 .-:, d'. .. - CASO DEL POLIURETANO 2 (PO-2) . . . . . . . . . . . . . . . . em37

4 . - CASO DE L A ESPONJA 1 IES-1) ................... 4 4 3. - CASO DE L A F I B R A 1 (FI-1). .................... .4Cl

5. - CASCI DE LFS RESIN& (AMEERLITA IRA-SCiCI) ......... .46

6 . - SINTESIS DE L O S EXPERIMENTOS DE DRENAJE . . ..... . 49

D. I~J~~EL~SION PARTE I L . . . . . . . . . I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . g i

....

..3

PARTE I 1 1

A . DESCRIPCIQN PE LA fiMBERLZIA.. ................. c . ~ 4

C; 1 1 .JUSTIFIC@CION.. cc .J.J .............................

1. - DESCRfPCION D E L DISPOSITIVO EXPERIMENTAL. . . -56 2. - MEDIDA DE L A ACTIVIDAD DEL AIXM. . ........... .57 3. - MODO D E CIPERACION.. ......................... .47 c

1 . - COMPARACION DE L A S ISOTERMAS DE ABSORCION Y DESORCIUN. 2 . - COMPARACION DE L A AW ENTRE L A AMEERLITA, YIJCA Y BAGAZO.

S 21 EZSPCISITIVCI EXPEHIMENT~krMODO GPEBeC:ICIN. .. 6 2 Li'. '- -- C:UANTIFIiI:AC:Ii~iN JIE: PROTEINAS, AZUC:AHES Y PH. . a 64 I . - DESCRIPC:ION DEL DISPOSITIVO EXPERIMENT4L. . .... b2

:* PHOTEINAS .................................. 64 :t: AZC~C:ARES ................................... . E l 5 :*: pH. ........................................ EI€,

3. .. MCiD~Ii DE OPERACION. ............................ &E, :t: COMPOSIl~iON DE LOS MEDIOS DE CCILTIVL7. ...... E&. *: II:ONDICIONES EXPERIMENTALES. ............... .Es7 :+: METODOLOBIA. .............................. -67

S 23 J U S T I F I C A C I O N . . ............................. .t;9 -----------I I-

S 25 DISPOSITIVQ EZPERX&NI&-MUDO QS QPERfiCIüN ... 70

1 . . DISPOSITIVO EXPERIMENTAL.. ................... - 7 0 2 . . MODCI rjE C~PERACION.. .......................... .7c1

* TRQTAMIENTO DEL SOPORTE. ................... 70 * PREPARACION DEL -DIO DE C:LILTIVO E INCiCUL0.71 :+: CCiNDICIONES DE OPERCN-ION.. ................ .71 * isE!%ARRCiLLO DEL EXPERIMENTO. ............... .7 1 * METCIT:~OLCIGIAS EMFLEADí4S.. .................. .72

I

...

d

PCIRTE 0

* -

' I I

RESLIMEN :

PñRTE I

I WTRODUCCI O h I

La Fermentac i án en Es t ada Sblidrii (FES) es un t i p r ~ d e c u l t i v o en donde se cr-ece un mi r r oo r yan i smo s o b r e l a s u p e r f i c i e y / o en e l i n t e r i o r de una u a r ~ t i c u l a p o r o s a s l t l i r i a ( p o r o s i d a d i n % r a p a r t i c u l a ) : @Sta. pai.-.ticiila. puede ser a?similable ts inerte. €1 agua está l igacle? a l i n t e r i n t - d e it7 matt- i z porosa y no se obse r van f enrJrnerias m x r o s c ó p i cos d e d veri a j e en t re p a r t 1 c u 1 a s i p t) t - c x i d rlcl ..-.- i r i t ~5 rpar t t c~1 .1 .a ) . E l espacio i n t r a p a r t i c u l a est& oc~ipado a u r airs;, dado que 1.0~5 mic r oo rqan i smos n e c e s i t a n oxígeno parñ crecer y pa.t-a asegurar su adecuada. d i s p o n i b i l i d a d este puede s. 1 1 men .t: ai- se convect i vamente .

Esta c a r a c t e r i s t i c a e5 i m p o r t a n t e ya que el microoi-qanismo se encuen t r a en c o n k a c t a C0r-i e l a i r e ; a d i f e p e n c i a - d e l c i i l t i v o sumer-qido en donde el contacto es can tin med io l i q u i d o ( d e c u l t i v o ) . En l a FES la humedad depende d e l a c a p a c i d a d d e r e t e n c i ó n d e l ma t e r i a l . e l cua l debe d e tenet- e n t r e c m 30 a 80% Ihumedad b a s e hctrneda).

La FES ha s i d o usada desde hace muchos aRos P a r a l a o b t e n c i ó n de algc inas a l i m e n t a s . f ermentados , en ? a madciraciUn d e qiiesos y en l a d e g r a d a c i b n d e . a j . c j u n t : x ~ a m p i i e s t a s i i q n o c e l u l d s i c a s i compos t eo ) y E s t u 'pi.-.iric:i.paimc;n'te en p a i s e s o r i e n t a l e s , desgué5 d e l a r j e g w d a gi-ierr-a mundial l a FE5 f u e r-emplazada p o r l a f e r m e n t a c i á n d e c u l t i v c i sumerg i do en losi p a i s e s o c c i d e n t a l e s . A p e s a r d e que l a FES se i i t i : t i z a en menor ' proporc i t tn que l a f e rmen ta c i dn e n e s t a d o l i q u i d o , su i m p o r t a n c i a económica n o es pequef'la: más d e l 50 Y. de l a s enzimñs p r o d u c i d a s e n e l Japón se o b t i e n e n p a r e 5 t á técnica . En e l . f u t u r o e l crecimiento g l o b a l de l a b i o i n d u s t r i a p e r m i t e p r e d e c i r que hab rá e s p a c i o pat-a el d e s a r - r o l l o de nuevas t é c n i c a s de f e rmen ta c i án . La FES puede 3Ligat- un p a p e l i m p o r t a n t e d e b i d o a qua p r e s e n t a a l gunas . v e n t a j a s . Hecjseltine (1972?, comparándola con l a f e r m e n t a c i b n l i q u i d a tales como:

a) C o n d i c i o n e s d e e s t e r i l i d a d menos e s t r i c t a s . b) Productas mas concen t r ados . c) CIlgunos r e s i d u o s no n e c e s i t a n t r a t a m i e n t o . dj Una t é c n i c a s i m p l e . e) €33.- c a p i t a l d e i n v e r s i h n . f 1 R e d u c i d o s r e q u e r i m i e n t o s d e e n e r g l a .

uet-o también presenta 1 imitaciones por ejemplo:

a) Control de los parámatros de fermentación b) Paco conocimiento tecnológico. c:) kumulación de calor metabólico. d ) Escalamiento de reactores.

Sienda este ttltima, una de los principales problemas que le ha impedido a la FES ser funcional a nivel industrial. Se ha

vistci que la FE5 puede set- muy Ctti17 pero f a l t a n conucimientos t an t o a nivel básico como a. nivel tecnoldgico para una apiicaridn a nivel. industrial.

I

! i t I ! t !

I I

i

'9

ANIECEDENTES

E n los Ciltimos aRos l a FES a r e c i b i d o m u c h a a t e n c i d n ¡::>or muy d i v e r s a s i n v e s t i g a d o r e s e i n s t i t u c i o n e s d e todo e l mundo y a l a f e c h a los tb-abajos p u b l . i c a d o s d e j a n ver que ,la. FES cada vez se v e más e s t i m u l a d a pot- 10s pI;oqresuc; lqt-adoc.. En 1979 se p r o n o s t i c a que l a FE5 pciedcr sei" u n a a L t e r n a t i v a v i a h l e a 14 c o n v e n c i o n a l fet-men?:ac:ic!in cii..!met'gidti. E l ttsumincr FES se refiere al. c ~ - e c i n i i e n t o ' de m i c t - m a r g a n i s m o s s o b t w mcitet-ialecj 5 0 1 i d o s t e x t u r i z a d o s y pr'~rc,-jc7s, en p t ' e s e n c i a d e .~qc.ia en fat-rna a b s o r b i d a d e n t r o d e l st~l:i?--?o. ?Ir; ejemplo ec; l a t e t - . m e n C a c i b n de p t - n d u c t o s ,agt - icc>la?i coi? a l t o c c m t e r r i d u d e CY. a. E' b oh 1 d t- a. t or que mediante u1-1 pr-cricresri de FES . ofrece +avorables v e n t a jac, sobre l a s .fet-rtier;tacj.onEis c o n v ~ n c i o n a l . e s i:omo: rnejot-es r e n d i m i e n t o s , d i s m i n u c i t r n e n el, ts.maPro y c o s t o I

del e q u i p o y en a l q i - i n n s raso%. no r;c- l " e n i i i e r e n procesoc. d e se p a t- a r i c3n p OS t e r- i o t-e 5 a 1 p roc e 30 f e mien t a t i vu ;

L a idea d e pt-ac*ica.t- cult ivriz. en rnediu .salida s o b t - i

autov'es. L a k s h m i r a y a n a et a l I17.'5:' % o s c u a l e s p r o d u j e r % ó n Acido r i t t - i ca a p a r - t i t - de melaza a h s a t b i d a sobt-e bagazo d e c:a.Pia c-ut-i ASD. nioet:. Sata et al. <!$9=5) u t i l i z a t - d n i i i ta

s m I u c i t S n de q l u c o s a a b s o r b i d a sobt-e pulpa <:¡e macler-a coma mucJe:lo para e l c r e c i m i e n t o en medic, :x51 ido p a r a levaduvas. Raimbault. (1980i deinaati-d,. QUE meciiants la FES de U5p. r~icseet;, sub almidc3n d e yuca se puede inci.';eiliei-il!at- 1.5 proteirla d e dicho a l m i d c j n . Ba r r ios et a.1. I lc?€375 ~ ! t : i 1 i z h p o l i u - e t a n o d e b a j a denc . j .dad y a l g c i n a c j pldstíros como s a p o r - t e .para l a p r o d u c c i ó n d e p e n i c i l i n a m e d i a n t e l a FEE;, sus r e s u l t a d o z . (iic3s t ra t-6n q ue es t CIS mat c- r i a 1 c " : ~ . con 1.1. en En un c ompcies*; D

i n h i b i t o t - i o p a r a e l c r e c i m i e n t o de Aso., n i u e r el cua l fue d i s m i n u i d o m e d i a n t e un t v a t a m i e n t c . &.cido- base. O r - i o 1 et a l I1988) observó q u e u t i l i z a n d o bayazo d e caha como soporte e

soportes i m p r e g n a d o s z! c i d n 1 l e v a d a a. caba pat- a. 1 gunos

i m p r e g n á n d o l o con u n . mediis a base de g l u c o s a y b a j a

c r e c i m i e n t o d e :la c a n t i d a d

c i e r t a s c o n d i c : t u n e e d e t e a i a e r a t u r a y pH, la c i n é t i c a

curl las que

En c:itra moda:l . idod de estudias d e l a FES, se h a t r a t a d o d e obtei-lei.. sopoi-te5 modsla esto es que no p r e s e n t e n i n te t-ac c: :I. i3n es c cm e 1. m i c roa rg an I srno pat-ñ asi poder-. incorpora. c o n n c irnientus mA\s . precisar. con respecto a l c r e c i m i e ! - ! t n . A l respecto se han desar-rol lado 10s s i g u i e n t e s tt-abajor;i er1rt-e o t r - n i : ej. modelo de un n u t r - i e n t e s i m p l e a ~ i e er, agar- e n una ca j a d e petri .

4

I

j .. - . :t i ,

I

Para éste modelo téor ico de crecimiento del honqo se le incorporaron los efectos d e transferencia de masa y ca lor por" Georyiuo y Shuler (1986). Wei et a l (19811 u~drori ge lat ins como un agente so l i d i f i c an te para producir un sustrato modelo semi-sólido, tratando de . tener cdiraitéristicas muy similares a l a FES. Con este soporte se f a c i i i t a e l estudio de l a s c inéticas de crecimiento midiendo dir-tictamerite l a biomasa dado que l a gelat ina es disue l ta aumentando ligeramente la temperatut-a y l a biomasa es recuperada por centri fugacion. Mitchell et a l (1986) proponen un sustrato modtilo que SEI d i ferencia del de Wei e t a l (1981) pur- que proporciona una mayor r i g i d e z a l a temperatura ambiente usando un asprite so l i d i f i c an te que es la Kappa-Carragenan. En su estudio se camoaran e l crecimiento en s u sustrato y en tub@rculor, de yuca, teniendo un menor tTendimiento proteico en su sustrato modelo, por l o que es te siastrato m o d e l o aun esta sii jeto a estudios de efectos nutricionales.

AdemAs de 10s parametros bptimos de crecimiento as í como e l estudio de soportes modelo, también se han estudiado algunos parámetros f i s i ca s como l a importancia del agua en l a FES, Está a sido estudiada recientemente b a ~ o aspectos; cuantitativos (Nisho e t a l 1979: Raimbault y Alazard 1980; Hoekirn e t a l 1485). E l concepto de kw <actividad del agua) fue propuesto por Nñrahara e t a l (19821 e l cual es un parámetro representatjvo para expresar- la l imitacibn d e aqua ausente en e4 crecimiento para expl icar e l crecimiento de los hongos en sustrato &lido. Oriol e t a l (1988) observó e l e fecto de l a Aw durante 15 fermentación d e almiddn d e yuca con &so. niaer y mediante un cá lcu lo teórica basado en l a ecuación de Ross dernocjtr-á que l a Aw del sustrato decrese hasta 0.85 casi a l f i n a l de l a fermentación. La Aw fue incremntada cuando se u t i l i 26 bagazo de r a h como l os mayores rangos de crecimiento y conversión de sustrato a biomasa fueron obtenidos con éste sistema, confirmando que l a disponibi l idad del agua es un factor c r i t i c o en l a FES d e sustratos almidonados ya que estos tienen una mayor capacidad de rstencion d e agua.

OBJETIVOS L

OiJET I VO GENERAL.

" i d e a l ' I ,

b i o l ó g i c a m e n t e inerte, b i e n de f in idc r tanta a n i v e l d e l o s pavámet ros f isicos (Forma, F 'orusidad, Dens idad ) como a n i v e l q u i m i c o (pH, S e l e c t i v i d a d i ó n i c a ) ,, que pueda s e r v i r e n ei futuro como un s o p o r t e mode lo p a r a e s t u d i o s b á s i c o s de FES.

Se 1 ec c i o n at- LI 17 soporte tear. i camen te

OBJETIVO? PARTICULARES.

I??IMERfi PARTE!

Para escaqer un sapar te mucieln hai-emas difermteci comparac i ones d e los s o p a r t e s escoqidcsE. estas compara.c íones Ujon :

B) f b a l izar- si existen i n h i b i d o r e s d e l c t - e c im ien ta p a r a el micronrqan ismo Asp. n i c r e r 'Y 5.i exicteri, t r a t a r d e d i s m i n u i r %I efecto med ian te algcrn t r a t a m i e n t o .

C) E f e c t u a r d i f e r e n t e s p ruebas para r l an61 isis físico como: D r e n a j e , c a p a c i d a d d e a b s o r c i t m y ocupac i ón de 10s vol~henes lstjl i d o , 1 i q u i d o y g a s e o s o ) e n e1 r e a c t o r .

SEGUNDA PCSRTE:

En f u n c i ó n d e los a n á l i s i s f i ; icos y l a p r e s e n c i a o a u s e n c i a d e i n h i b i d o r e s s e l e c c i o n a r uno d e los s o p o r t e s .

A) C u a n t i f i c a r d e manera p r e c i s a e l crecimiento d e CSspercri l b ? . ¡-L-L-Q~--, s o b r e e l s o p o r t e s e l e c c i o n a d o med ian te l a c u a n t i ) i c a c i b n d e c i r o t e i n a s y ari icares, además d e c u a n t i f i c a r l a humedad, l a a c t i v i d a d d e l agua, l a c a i d a de p r e s í b n , l a d i s t r i b u f i ó n d e l tamaho d e pa t - t i cu l a , e l d i á m e t r o mediano d e p a r t i c u l a , el pH, el consumo d e U x i g e n o y l a p roducc i ón de d i o x i d o d e ca rbono .

E) A n a i i z a r e i n t e r p r e t a r io5 r e s u l t a d o s d g l crecimiento de k s p e r t i l l u s n icaer sobre e l 5oporte mode lo escogido.

a .

1. 4

PARTE I 1

ChRMTERIZCIC I ON F I S I CA Y

BIOLOGICA DE LOS SOPORTES,

Sabernos que exii=,t.eri rnuchcts par&met.r-os f is icuquirnicos para caract .er i zar uri sopcirt.s adeci.mdo para l a FES. La rnult.it.ud de estos parAmet.rciis hace d i f ic i 1 escoger i m soporte idea l . En funcitiri de 10 at-it.er iar nosot.ruc, hernos escríryido EXXICI t.reo, parilrmet-rus que nos parecen l os mas convenientes, para poder d e c i r si crn e,c+mrt.e teridt-a l a s caract .er ist . ica5 ~ t d e ~ i ~ a d a ~ para set- usaida en FES.

.- Son di spcini til es cornere i a l mente. - Son i n e r t e s biolbgicamet-1t.e ( a p r i o r i 1 . - Pueden retener una a1t.a cat-tt.idad de agua. -- Paseen algunos parCtmci%.ru~ f isicuquirniccis ya cot-iixidos.

2 ,-- c,cIt-i :

1.- 2. - J. - 4. - 5 . -

.-

Las di f erant.&?-j soport.es ut. i 1 i zados en este est.i-iij i o

Espuma de pal iure%.ano de t e j a densidad. ( P O - 1 1 Espuma de pol iuuet.ano ide a l t.a det-isidad. (PCi-2) Erjpciri j a d e celulosa. (ES-1 1 Fihra +int&t.ica de celiulusa. (FI-1 1 Resiria de int.ercam&io itinicct (Amber1 i t a I R A - ~ O C I I

b

' ? !. :

J

a

s 2. F'GRAMETROS FISICOQUIMICOS f)E SOPORTES

Los p a r á m e t r o s f i ~ i c o q u i m i c o s que conocemos para l os d i f e r e n t e s s o p o r t e s ' c o n :

- Espuma d e po l i u t - e t ano d e b a j a dens idad (PO-1): 117 Kq/d 1, s i n c o l o r a n t e , s i n t s t i c o , ! h i d r - o f db í r a , po,rcizo (78 X en vo lumen) , d ens i dad r e a l de l a ecjtt-uctcira (1.1 q / c g 1 c a m p r e s i b l e y s i n pas ib les e:l.ernentor, a p r o v e c h a b l e s por ej. m i c roo rg an I smo .

- Espuma d e p o l i u r e t a n o d e a l t a dens idad (PO-2), (12C) K5/m3), con c o l o r a n t e s intét ico, h i d t - o f ób i c a , pot-osa ( 88 X e n volumen 1, p o c o c o m p r e s i b l e , dens idad r e a l d e la e s t r u c t u r a ( 1 . I g/cm3) y s i n pncj ib l .es e l e m e n t o s a p r o v e c h ñ b l e s por e l mic roo rgan i smo .

- Er-pon j a d e c e l u l o s a r a m e r c i a l (ES-1 :: r on c o l o r a n t e , h i g r u s c d p i c a , pot-osa, c o m p r e s i b l e y con p o s i b i l i d a d d e d e q r a d a c i d n de l a eiitrluctur-a d e este s o p o r t e p o r e l m ic rao rgan i smo , dens idad r e a l d e l a e s t r u c t u r a 1.5 g/cn?.

- F i b r a d e Ce lL i l05a comet-cia1 (FI-1): Con c o l o r a n t e , h ig roscóp ' i ca , p o r o sa , p o c o c o m p r e s i b l e y con p o s i b i l i d a d de d e g r a d a c i ó n d e su estructur?, dens idad r e a l d e su e s t r u c t u r a 1.5 cJ/cm?

- R e s i n a d e in t e r camb to i ó n i c o (HME.-IHA-Sr:)OI : S i n c o l o r a n t e , h i g r o s c ó p i c a , d e forma e s f é r i c a , con una p o r o s i d a d b i e n d e f i n i d a y s i n p a s i b l e 5 e l e m e n t o s u t i l i z a b l e s p o r el m i c roo r q an i 5 m o e

, .

L -I-) ...

!

s 4

i

I

INCU8 f iDORf i D E TEHPERATUR A REGULCIBLE.

h

TEHPERihTURA DE O P E R A C I O H 32 ‘ C .

CihJfiS D E P E T R I D E 10 C H D E D I f i f l ETR O .

6 && €3

COWTROL D E TEHPER4TUf tA .

Fiq. 8 . 1 b I S P O S I T I U 0 EX?LRi?tEWT&L U T i L I Z i h D O .

. ..

i

Y

MED I DA LEE D I AMETRO CREC I MI ENTú.

E l hongo se d e s a r r o l l a e n l a s c a j a s formanda Io que se conoce coma c o l o n i a , g ene ra lmen t e e n fo rma d e c i r c u n f e r e n c i a . De a h i p a r t i m o s p a r a med i r el d i á m e t r o h o r i z o n t a l y v e r t i c a l , p r o m e d i a r l o s y e l e v a r l o s a l cuadrado t e n i e n d o a s i e l d iámetr-o cuadrado d e c r e c i m i e n t o d e l hongo. E s t a medida se r e a l i z t , c:ix

medidas s e r e a l i z a r o n p a r a todos 105 s a p a r t e s u t i 1 i zac lu i y c a r r e % a c i o n á n d o l o s can una muestra c o n t r o l en cada unci d e ios e :.: p e r' :i men t as .

~ i n a r e g l a t r a n s p a r e n t e y pa ra v e r i f i c a r ccn un v e r n i e r . Lac: -.

3.- MODO DL OPERACION

Pr imeramente se p a r t i d d e ~ t n c u l t i v o s e m i l l a d e Asp . picier., cepa i J 4 M - l C ) que s i r v i ó ' para i n o c u l a r n u e s t r a s ca,Yas. Cada uno d e l a s soportes fueron m o l i d o s en tin molino d e

s h l i d o s . m a l l a 50, t e n i e n d o asi un tamaf'la d e p a r t í c u l a uniforme. Los soportes m o l idos fueron s e c a d o s e n una estufa a bO OC d u r a n t e 48 horas . P o s t e r i o r m e n t e se toma un gramo d e s o p o r t e seco y mni idn e l c u a l se mezc la con !XI m l cle rneciicl Papa D e s t r o x a Agar-. (PDA) se c o l o c a n e n ma t r a c e s e r l e n m e y e r d e 250 m l y se e s t e r i l i z A n a 1 1 0 l b d e p r e s i ó n d u r a n t e 15 min. Lciego e n c o n d i c i o n e s estériles se v a c i a n e n c a j a s de p e t r i d e 1 0 cm d e d i á m e t r o p r e v i amen t e e s t e r i l i z a d a s y se d e j a s ó l i d i f i c a r a t empera tura ambiente. F i n a l m e n t e 5e i n o c u l a n con A5p. nioer pa r p i c a d u r a e n el centro y 5e incubán a 32 OC. En func ib i i d e l t i empo se v a m i d i e n d o e l d i á m e t r o d e crecimiento d e l hongo.

Con l o que r e s p e c t a a l t r a t a m i e n t o d e los s o p o r t e s éste se r e a l i z ó con: HC1, NaOH, NH40H. Consiste e n l a v a r ~ O E s o p o r t e s - d e l a s i g u i e n t e manera. Se toma 1 g d e s o p o r t e seco y se le agregan 1 0 0 m l d e l a solución con l a que se desee t r a t a r a l s o p o r t e y se somete a a q i t a c i ó n mecán ica med ian te un c a f r a m o a 4C1 rpm duran t e 1 h o r a aproximadamente. P o s t e r i o r m e n t e eje en.jua5a cun aqua c o r r i e n t e h a s t a que el. DH d e l aqua d e en jugue sea i g u a l a1 d e l agua c o r r i e n t e , una v e z l a v a d o se s e c a el s o p o r t e nuevamente a 60 'C duran t e 45 ho ra s y se p ro c eden a u t i l i z a r como a n t e r i o r m e n t e 58 menciono. A l a a m b e r l i t a n o se le d i o t r a t a m i e n t o , p o r que l a r e s i n a a seb-. t r a t a d a cnn HC1 a con NaOH es r eq ene rada es d e c i r que stis c a r g a s d e i n t e r c a m b i o son renovadas .

. _ . .

. .. _.. ~ ... " ~ . . . .. . . .. .~ . . .. . . . P

?

9 E. _--___-- ANFILISIS -- DE --- LEIS RESI-lL~fXKiS - EXFERIMENTALES. -.- <--.---...-------

Lac, f i g u r a s 6. 1, 6.2, C. 3, 6 .4 , Ei. 4; y El. El representan e l dibrnekro cuadrado en f u n c i h n de l tiempo de crei-Cirnirwt.c~, para 11ils d i f e r e n t e s T;I=ipot-iI.c-c_ evaluados.

e

z Et-i funcibn de lcis rcsultadoc, obt.er-~idos pordcrncic, i2fec*.i..:at- a l .=,iguien%.e arittl isis. Con t-espectm a lúc, ro l icrt-et.aricac, ( f is. 6. 1 y 6.2 ) el rnejer crecimiento 5e obtuvo cctt-t el pal iut-etano 5 i n t.rat.am i enta , segu i do por .1 os tratam i erit.13~ con bases ( NaOH y NH4FIiH) aunque e1 ct-ecimíenta es 1 igeramrinte rnás t-&pido en el PO- 1 ya que se 1 lega a l misma n i v e l c6t-i una d i fet-wlc ia d e 2 c! i-I o r a B ap t- ox i mad amen t. e .

Mien%.ras. que para l a esponja e l crecimienix~ es c a s i n u l o cuando no tiay t.ratamiento. Pos te r iut-rnet-ke se logra tener un i ticrerner.i%.o de la superf icie hasta t.er1e-r un rn&:.:irno 13% 6 crn í f is. 6.3) lec cual tan solo t-ept-.iserita ut-I 1 C X d e l crecimiento r e g i s t r a d o en el patt-tin, por 10 q i - d e aw l ccm e1 t.rakamien%.i2 c o n . HC1 e1 crecimientcl es miry piitcci.

L.a f i t t -a tarnbikn presenta un ct-ecirnient.u rniiy pobre C I A ~ ~ X ~ rm ha r e c i b i d o t.rat.amier1t.o i f is. c t i . 4 ) Fr,cs%.er ~ctrrnente el me j o t - t.ratamiento fue cúri NH4OH y .si- l o g r o inct-e;neint.ar' QYI

u t i lC10 X el crec imiento pero aun as1 tan salo QS ,sl c ~ D 7: a p r o;.:: i rnad arnerttc . de 1 pa %. t- hrl .

Fir-ia1rnent.e con l a a m t e r l i t a ( f i g . E1 .S ) , SE t. i etw CWJ

crecirnientcr rnuy sirni lat- a l tzkttenido con e1 patrttn (ti2gazú de caF'ia 1 en un C i empo 5 i m i 1 at- , ya que 1 cis PO 1 i ur et.ario.=, tarnkt i en a . l c c i r ~ z ~ n este riivel de crecimiento ( f is. 6.6 ) .

t- ec i m i e nt.0 Y e l i s by a dc, con e 1

En l a (f is. 6. 15) se puede observar. una ccimpat-acibn de l cfi.4trnet.r-ci cuadrado de crec imiento pat-a seis saprtrt.az (PO- 1 F'O-2, ES-1, FI-1, CSMIEI. IRA-9CiO Y E4GAZrJ) escogidos. A simple v ista pdemos decir que l a esporija y la f i b r a t i e n e n w-I pobre crecimier1t.o comparandolos con los clernhs serportes. C:txnrt ima r~!ispcrcs%.a de c5t:as exper 1 metítus podernos clec i t- qi-le 1 a f i ti r a y l a espon j a present.an factores de inhibi1zihn zt:ht-e e1 c r e c im i en t o de n d p ~ y este se tia mejorado pew CJ~-I

%.rat.arnien%.o. Ya que sulo medimos un pardmet.rc~ propurcicit-tal a l a s u p e r f i c i e de crecirnicintm del microctrganiwno a l cual es e1 i Ametru cuadrado. Pur e5t.e tiecho rio t.enerncts cma respuesta

d i r e c t a para poder d e c i r cual de los soport.es es. el rn&s ef iciet-tte a n i v e l de crecimient.u, para dar una t-espuesta concreta necesitamos cuant.if icar l a tsiurnasa eri fi.nci121t-I d e l t-iempo. Hemos t-ratado de cuarít i f i c a r l a bicsmasa scrbr-e f itrt-az y espon;as mediante ILowry, Micro Kjendalk y pe5o S ~ S C I Z I ) , pero si~di:~ e1 ct-acimisnt.m e5 te jo . LIZG resu1 t.adtiir, t:ttIk.et-, iIjc,z t-it:~ eran r e p r ~ s ~ n ~ . a t i v I ~ , s debido a l a d i spers ibn q l r e p resent.abat-j. Ba r r i os ( 1 987 1 t- epct t- t.u 1 cis pr ob I rrna:s 4 1 ~ é : 56:s

1

1-. j

A W-1 CHCi>

Po-i HCI-N~IH u

O 60 76 100 12cj tW u O

TIEMPO EN HDRAS

FIG. P. 1 CURVñ DE CRECIMIENTO SOBRE POLIURETANO 1.

I

om-E " fi Po-2 " A PO-2 HCI

O

UI H- U

U s a -

0 3 -

175 O

TIEMPO EN HORAS

FIG, 6.2 CURVA DE CRECIMIENTO SOBRE POLIURETFiNO 2,

8.5

8.0 6.6 6.0 4.5 4.0

3.5

3. o 2.6

?? 0 1.5 1 .o O. 5

0.01 O

0 E s - 1

0 s - 1 Na)I

8 ES-1 wcllow - ,

I

J I

I

a a) 75 TIEtFY3 EN m 100 125

. FIG. 6.3 CURVA E CRECIMIENTO SOBRE ESPONJA1.

I

I

I

._. * ..

I

0 FI-I #

A F I - I HCI 1

O F I - I NDW

I

I

X' / -

FI-I M ,#*

ri' I

r , I

r I .A

/ 1

c

I I

#

I F

o 20 40 eo 80 loo 120 140 100 1m eoo TIEWO EN HORRS

FIG. 6.4 CMVRS E CRECIMIENTO SDBRE FI8RR OE CELKOSA.

M

bo

60

O

J

O 20 40 ea m im 120 140

TIEMPO EIJ tUlF#S. FIG. 6.5 CURVA DE CRECIMIENTO SOBE RIiaERLITA.

I

... , ..

0 20 40 M3 80 100 120 140 180 180

TIEMPO EN HDRAS

FIG. 6.6 CflWfWCIoN DEL CRECIMIENTO CON LOS D I m T E S SOPORTES

I I

I

S 8

I

COHTROL DE -

HUHEDAD i 0 0 ::

F i g . 9 . i : DISPOSITIVO EXPERI t lENTAL U T I L I Z A D O P A R A

I

!

E L E X P E R I H E N T O DE DREWIIJE DE LOS D I F E R E N T E S SOPORTES .

.. . <) ..

2. - MEDIDA DL LA HUMEDGD.

1 107770

4

La humedad fue medida med ian te d i f e r e n c i a d e p e so s . La muest ra e5 pesada e n una b a l a n z a d i g i t a l r e g i s t r a n d o a51 e l ueso hcimedn. Luego l a muestra e5 s e cada a 60.C duran t e 48 hnras t e n i e n d o a i i i e l p e s o d e l s o p o r t e s e c o . En tonces l a !-~umedad re c u a n t i f i c a med ian te l a s i g u i e n t e r e l a c i o n :

Donde: M HZO es e l peso d e l agua e n giramos. M TOTAL e5 el p e s o del. aqua 1- e l p e s o d e l s o p o r t e seco sin gramos.

Las soportes p r e v i a m e n t e deberdn es ta r mol i d a s y áecos coma a n t e r i a r m e n t e se ha d e s c r i t o . Para c u a n t i f i c a r l a humedad i n i c i a l d e l s o p o r t e . S e toman 3 gramos d e s o p o r t e 5e

iioluca 5atit-e una b a l a n z a d i g i t a l y se p r o c e d e a a g r e g a r agua I

d e s t i l a d a l en t amen t e mezc lando con t inuamente h a s t a el v a l o r I de humedad deseado . Una vez de t e rminada e s t a humedad i n i c i a l ,

1 SE- toman 5 gramos d e s o p o r t e seco y molido se le agrega agua

v i d r i o evr t ando que haya a s c u r r i m i e n t o p o r compactac ión . Una v e z empacada la columna se t a p a can un tapón d e a l u m i n i o en l a p a r t e s u p e r i o r y se i n t r oducen en l a cámara d e s a t u r a c i ó n . E s t a se pone d e n t r o d o la incubadora a 32.C d u r a n t e 20 ho ra s , al. t é rm ino d e este tiempo se sac'a l a muestra y 5e mide l a humedad. Para med i r la humedad se toman seis mues t ras a di , ferentc?s n i v e l e s d e l tubo y se procede a pesar cada muestra y mediante d i f e r e n t i a d e p e s o s conocemos l a humedad.

1

d e p o s i t a n e n una c a j a d e p e t r i d e . 2 0 cm d e d i áme t r o . Se I

íi h a s t a tener l a humedad deseada y se empaca e n l a s co lumnas d e "

q!

I

,

S 1 0 ANULISIS --.--.I.- DE -< LOS -__. RESULTADUS ~ EXPERIMENTALES.

D e n t r o d e nue-;tro d e s a r r o l l o e x p e r i m e n t a l hemos v i s to que I n s q t - ad i en t e s d e humedad en el seactoi.- san p e r j u d i c i a l e s a nuestros o b j e t i v o s , por t a l e fecto m e d i a n t e e l fendmeno d e tie aet turac ibn h e m c x t r a t a d o d e 1 legar- a ? punta d e e q u i l i b t - i o f3ntr-e l a f u e r z a d e r e t e n c i ó n lcapilaridad 3 :; l a fuerza d e i t -avedad, s i 1 leQamos a l e q u i l i b r i o e n t r e e s tas f u e r z a s no habr-d q r a d i e n t e c i:Ie humedad y no t endremos d r e n a j e .

L.ai_ 'i/ a t- i ab 1 e:: LI t i 1 i L ad a s r,cm 1 as s i qct i en t es : Wi = Humedad in:i.cf.a!. 9J.f = Hurnedsd f i n a l . y

t'l i = Vnlumen l i a u i d o i n i c i a ? . V l f = b'oli..imw-, l i q u i d o f i n a l . i t s = Volumen r ,& l ido .

Los vo lumenes SE- c a l c u l a n [?e la s i q u i e n t e manera::

1.. Casa d e l F ' o l l _u re tanq L (PO-li

* En el c a s o d e l PO-1 para el e s t u d ' i o de l a humedad d e

s a t u r a c i 6 n 9 la humedad i n i c i a l ( W i ) f u e d e l 95.B % . la c u a l I

( f i q . 1 0 . 1 se pueden ver d i f e r e n t e s r e s u l t a d a s e x p e r i m e n t a l e s d e humedad f i n a l (Wf 1 después d e 20 horas- E x i s t e un q rad i en t r i a x i a l d e hi.medad e n e l t - eac tor , este Q r a d i e n t g se cia a un nivoll. e n t r e O y 7 cm d e altcrt-a. Este g rad i en t : e ,se manif i ec ta en l a p a r t e i n f e r i o v d e l r-eactot- t e n i e n d a cina humedad del 86 % e n promedio . E s t a nos i n d i c a un acumulamiento d e aqua en el f o n d o d e l r e a c t o r y . cin e s cu r r i i n i en tm d e l agua d u r a n t e l a s Xi horas d e e x p e r i m e n t o a f u e r a d e l r e a c t o r . E n t r e 7 y 1E) rrn d e a l t u r a d e l r e a c t o r podemos vet- que hay una t e n d e n c i a h a c i a e l e q u i l i b r i o can una humedad d e l 67 I/..

r e p r e s e n t a l a hcmedad d e abso rc i ¿m máxima del s o p o r t e . En l a I

_ , I , ' I

. . < .

3

1s

12 -

L f 9 : c

6

3 -

I

FigL j A - L perf i 1 es 3:s: i a 1 es tie hurnedad, ctbtet-1 i ckts iion 4 experiment.ds. Fara e l PLI-1 W i representa l a humedad i n i c i a l de ctbc,orcic?n miftxirna d e l PO-1 y Wf represer1t.a l a humedad dac,pi-t&.=, de 20 P~or-ac, de exper irnet-1t.s.

I

I

/'

I

n e o w I N I

j; L c

18 - 15 - 12 - 9 -

6 -

3

' I I

o 20 40 60 80

va* 1- I%) Ficr., 1Cr.L perfile-; axidle5 de los vcilumenes d e l liquido inicial (Vli'jq de sólido ( V s ) y de volumen liquido f i n a l (Vlfl obtenida pava el P O - i .

A r u

i +.

F i t . 10.3. Balance entre lo5 volumenes d e liquido i n i c i a l y final p a t s el PO--1.

34

I 18

A

f 15- Y

I i 12:

t L 9 - 4

6 -

3 -

Vi Yf

3 5 I I

L '

A

a Y I

e N I m I L c

i e

15

12

3

6

3

o

10,O

A r 7,5

e F i q . 1Cj.6 Balance entre las, volumenes de liquido i n i c i a l y

f i n a l para el PO-1

1

. ..

'U

r i

n

f v 1 N I m L 0

* L 1

o f I I I I

Fia~i t -+ 10. b Per f 1 l e s axia les de las b.~lilmenes de 1 iquido i r t ic ia l CVli), d e s ó l i d o íV5) y d e liquida f i n a l fVlf1 para el FD--2.

lro-2 i I

A

I I

m ylf

F x i(:lsY Balance entre los valcrmones d e l i q u i d o xnicial I V l i ) !#-final (V i f ) para e l PO-2.

*ESl-!JUjID D, LA HUMEDAD DE EGIUILIBHIC,

12 J

3 -

6 -

3 - .I

rf=70%

o ! I 1 I I

. ..

6 -

3 - 1

o f I I I i U 5 10 19 20

Yaimm (%)

*. ESTlJDIC) DL LA HUMEDAD DL SATURfiCI@NA

En el caso d e la f i b r a (FI-11, solo mostramcls el t-essultado d e un e x p e r i m e n t o I f i .g . 1 0 . 12), en donde empezamos con .una humedad d e s a t u r a c i ó n d e l 90 %. Despues de 20 h o r a e ce ve c laramente la e x i s t e n c i a d e un g r a d i e n t e q u e va d e s d e un 74 % a un 88 %, no es t a n drAstico como e n e l casa d e las p n l i u r e t a n o s , pero tambirln es c l a v o que no hay una t e n d e n c i a que d e f i n a e l pun to de e q u i l i b r i o del soporte. E l V l i es del h2 X m i e n t r a s q u e e l V l f v a r i a dada el q t -ad i en t e de humedad. En p r omed i o la p e r d i d a d e l volumen l i q u i d a es d e l 27 2, aprox imadamente ( f i g . 10.13:1, r e s u l t a n d o a s i un b a l a n c e n e g a t i v o . E l V l f fluctua e n t r e 20 :r/ 50 %, mientt-as que e! . i n i c i a l ec; d e l 64 > : * y P I V s es d e l 5 X muy s i m i l a r - a l de 13~1s pcjl icire.ks.nos. La i f ig. lis. 1-4) rncrestt-a que d i i r an t e 13.5. 20 har-a%~. -;e e s c u r r e casi !-.in 3 3 Iú del agua i n i c i a l

i

1 15- v

t y 12-

b - 9 - c

á -

c

107770

..-. :...io* - --- 10.12 P e r f i l e s axialf-r; d e humedad para l a Fi-1, W i r representa l a humedad in i c i a l d e absjclrcicfin máxima d e l a fibr-a y ia Wf: representa l a humedad f ina l después-del experimenta.

60

40

20

o 1 F i o . 10.13 balance entre los volumenes de l i q u i d o i n i c i a l :Y'

-Final para la Fibra-1 (FI-1).

4 I

18 - 15 - 12 - 3 -

4 -

3 i

* ESTUDIU HUMEDGQ EQUI L IBH I C.-

R e a l i z a n d o una serie d e exper- imentas y t e n i e n d o crmu var-.iabI.e el :i: M i , pre?;entama= s.ola i?.na d e e : l l o c e n donde l a N i f u e d e l 7 0 %. En l a f i g u r a . 14. 15 vemos qcre l a fibra p r e s e n t a un conipov.tamien,to d i f e r e n t e a lac, ottms s o p o r t e s , ya que e n l a p a r t e nias a l t a d e l reartor hay una l i g e r a p e r d i d a , pero luego la. W f se inc rementa . Esto quiere c!ecit- que e:l s o p o r t e apa r en t emen t e a b s o r b e aqua del med io y l a humed:3.d f i n a l es mayor as1 como e l volumen l i q u i d o .dentro d e l r e x tor . E l b a l a n c e ( f i g . 10. 16) p e r m i t e ver Que e l i n c r e m e n t o de V l f f u e d e l 5 %. La i n t e r p r e t a c i ó n a l r e s p e c t G .e5, q u e l a f i b r a n o p r e s e n t a una t e n d e n c i a d e f i n i d a hacia. e2 pun to d e e q u i l i b r i o . Por l o que hay valores a l t o s de W i se m a n i f i e s t a tin q r a d i e n t e a x i a l de humedad, p e r a para. vaInr"es b a j o s de W i ( a p r a x . 7C) 94) I,E- m a n i f i e s t a el efertq c o n t t - a r i o l a absDrri6n d e agua d e l med ia ,

!

n o

; Y I N I

r c c

18 - 15 -

12 -

3 -

6 -

3 - 1

o ! I I

3u I i

k

Y ri I kmsidad i): 55 k q h 3

2ú- f

vli vlf

F i s . 12,IG B a l a n c e e n t r e lor, vcilumenssc, de 1 iqi-riijo i n i c i a l ( V l i ) y wolcrmeri l i q u i d o f i n a l ( V l f ) , para la F i b r a 1 ( F I - 1 ) .

F

i I

*: E,$Iup.Tg I>E _Lfi H!&EQAI, fig SAT@fi~&~N,

Err el CASO de l a ES-1 ( f ig . 1Ct.17) ' s e rnuastrari das result.c<dct.=, para ~rna W i del 93.9 X, l a cual correspande a l a humedad de sat.i-rt-acitin. Se ve que los gradiet-it.es son rnuy sirni lst-es para l a s dos rouest.t-a'=, d icho gradier4t.e es pequefici. 1

del 20 7: ari V l f coti respecto a l i n i c i a l . Esto genera que el t-esr-4 1 tad0 de 1 ha 1 arce sea rtegat i vo .

G r a f icandct 1 c~ vcrlumenes ocupados dent.ro d e l react.ur ( f i g . 1 0 . 1% ) t.eriemctr que el vchlumet-i liquidca i n i c i a l es de

vctlcrmen sblidt=l es de tan solei un 5 X. E l tlalance entre e1 volcrrnet-1 de agua i n i c i a l y f i n a l presenta una p&rdida d e l 311 7: cornu consecuencia del e-scut-r imi.e:nt.o dent-t-o de1 reactxtr ( f is. 10.18).

A n a l izaridu IIE. porcentajes ( f i g . 1 0 . 18) tenernos una p&t-didw I

64 micr1t.t-as que a l volurnen l l & ~ i d o f i n a l es d e l 40 X y el

4

18 -

15 - 0 12:

1 e a 9 -

6- E 3 -

Wi

O ! I c

80 90 Humadr d-w 4 X 1

1 O0

fig JQLLz P e r f i l e s s x i a l e s de tumedad para le i ES-1 dotide represeritei a l a tsuroéidad i n i c i a l y W f l a humedad f iria.1.

-. ...*.*

1

! W i

vlf Vli

15 - 12 - 9 -

6 -

3 - r Fir?. 10. 1.9 Per f i l e s a x i s l e s de los ir~lci.meneej d e liquido

i n í c i a I , ( V l . i ) , final lVlf 5 y de s b l i d c i (Ljs:) para la (ES-1) u

, 7

__

_ .

Tenemos ahora urta Wi del 70 X ( f i g . 10.2C i ) . Observamos que estamos cerca del punta de equilitwicl ( s in efect.os de drenaje). Esto se clttscrva mejot- et? l a ( f i g . 10.21) en l a cual observamos que el vc1lurnet-8 sC~lidc~ et, del 2.8 'z: y e1 del liquid~i( ec, del 9 7: aproximadarnent.e. La ( f i 9 10.22) rmc, rnl-4est.t-a un tlalance equi 1 ibrado, peat- 10 que se PI-Jede coticlcri t- que el punto de equi 1 ibt-io esta cerca del 7 0 9: de humedad.

En el caso de l a esr=.clt-lja hemos t.t-atado de ernpacat- mA5 e l soput-te 5151 ido dent.t-o del t-eact.ot-. De ac.t.a mat-rera hemos 1 cigr-adcf un 3EI 7: de C ~ C L J P R ~ = ~ ~ ~ - I de volumen de la fá=.e 1 i qui da y ut-t mayor volornen de ccupaci 41-1 de 1 a. fase st11 ida. S i t-4 embat-get e l r i esso de ernpacar es e l de generar- nosot-rc~s mi srnoc, uri escu t- t- i rn i e n t . ~ ~ 1 CI que EC f ecta r i ci 1 a humedad de 1 5 i c,%.:.ema %.et-~iendc~ pt-clblerrias de homoseneidad lo cual t i 6 es cot-lveniet-&.e pcw e l o t I j é t - i v o de este t.rattajc1.

o ! I I

65 70 75 80 H&edrd-W-OE)

f3q, ~QCI~Q Perf i 1 es ax i a 1 e-, dE hcrrnedad para 1 a Es- - dcitsde W i r-epresEitst.a l a hurnedad in ic ia l y Wf la humedad f i n a l .

I

- ..-- I

!

18 1 P i j' f P

fil

Ylf

$ Fig, igLz.I Per f i 1 e5 ax i .a 1 E-c, de 1 CIS vci 1 urnenis 1 iqu i dos

itsicial y f i n a l ( V l i y V l f respect.ivamente1 a s i ccwm del vo 1 urnet-t sa5 1 ido I V.=,) para 1 a ES- 1 .

7 1 J

I I Densidad ap: 35Im3

1 I

' O i

5 -

o 4

I

I

I

Fig- ICi.22. Ba 1 ance Eontríl 1 OS va 1 ucnar-tes d i 1 I qui do ( V l i ) Y vo lumen da liquido firiai ( V l f ) para l a ES-1.

i ri i c i a 1

47

5. CASU Dl 4 RESINA (AMEERLITA IRA-9001

. A n i v e l d e l a a m b e r l i t a presentamos l a ( f i q . lC).ZC;>. La amber- l i ta l l e q a t o n una cierta humedad, p e r o sabemos que l a m.Si>ilmc., c a p a c i d a d de abF;cirklOn de e s t a r e s i n a es d e l 54 %. .For-. 10 c u a l en e s t a pat-te d e l e x p e r i m e n t a s a l a vet . i i i camos 5 i

ecte Med i an t e l a f i g u r a 10.23 pndemas a p r e c i a r que no e x i s t e n g r ad i en t@%. dentro d e l r e a c t o r , además. que se p t - ~ e u ~ c:nnstatar. r q ~ t e rJ'17eC:tivdmente l a humeclad de e q u i l i b r - i o 5 1 ec,,ka en el r-.3ngo d e l 59 7:.

valor-. d e humedad es l a humedad d e eq!-!i 1 i b y i a .

En l a (fig. 10.24) se presentar1 lo-; vnlLimener; d e la fase liqulua i n i c i a l , f i n ñ l y d e l a f a s e s a l i d a . Constatamos que l a ,fase s a l i d a ocupa un S? X y 1.a face l i q u i d a . a l e qu i l i b r - i c l un 3? 7: y deducimas que la f a s e gaseosa ocupa un v ü l u m e n de l 2& %.

A E

N 10-

O v I I I

I t

Vf

Fig . c on una humedad i n i c i a l ( W i ) d e l 59 X par-a l a amber1it ;a I RA-.?r:)O I

10.23 Perfiles axia les d e humedad f i n a l (Wf) o b t e n i d o s

&

6 SINYESIS, 0 ) Los EXPERIMENTOS DE D R E N A J J

S e han v i s t o p r i n c i p a l m e n t e doc, t i p o 5 d e compor tamiento : E l primero es el d e los p o l i c i r e t a n o s que p r e s e n t a n un

q r a d i e n t e d e humedad r - e l a t i v amen t e g rande y como c o n c e c u e n c i a una p e r d i d a d e agua. E l otro es a n i v e l l a f i b r a y !a e s p o n j a que cuando nos encontramos pot- enc ima d e l punto d e equi 1 i b r i o hay g r a d i e n t e s de humedad los c u a l e s no son muy sever'os, pkro si estamos p o r debajo de este va lor - ha'y un fenómeno d e absot-c idn que pe rmi t e que el b a l a n c e tencja un mayat-. Volumen l i q u i d o f i n a l que Volumen l i q u i d o i n i c i a l 10 c u a l na es m u y c o n v e n i e n t e . F i n a l m e n t e e l d e l a a m b e r l i t a Que nci . g r e 5 e n t a q r a d i e n t e s de humedad para cin a l t a c o n t e n i d a de agua. M e d i a n t e e l a n a l i s i s d e resultado^ podemos e s t a b l e c e r ~ u a l t - 5 son 108 d i f e r e n t e s vnlurnener; d e ocupñcihn para lac, ditet-entes Pases <d . i l i c i a7 liclciida, y yaseosai en la cglumnst. La <fig.

h ag a z o I) ycica y ambe!-liC:al 1ü5 d i f e b - e n t e s v a l o ~ e s en izlai-(iiento oat-a l a s d i fe t -en tes fases. En e1 cssu del po l iut-etang tenemos u ~ a uciipacicjn d e aqua { V l = 5. !Si) y m u y h a j u y i..m pctr-centajfi de la. i a s e qaseasa a l t a I?2.4%) = En €1 casu i3e 1.3 ~ ~ p o r \ . j ñ se nata un aumento s u s t a n c i a l d e . l a ocupa.ci&i-i par l a Pase 1 i q c t i d a <'v'1.=357,) con c o m p a c t a c i m Y s b l i d a del <S.f.%:) con una r e d u c c i d n n o t a b l e d e l a fase g a s e o s a (Va=54.5%). Ecjt.05 v a l o r e s pueden ser comparados a l a s reportadas para bagazo (V1=24.5%, Va=b€3.5%, Vs=7%). Para l a a m b e r l i t a y l a yuca tenemos v a l o r e s s i m i l a r e s , l o c u a l es i n t e r e s a n t e ya que 5e pueden c o r r e l a c i o n a r a l g u n o s pa rdmet ros f a c i l i t a n d o asi l a compar-ación e n t r e un sopor-te orcjánico y in

soparte inerte, t a l e5 el caso de l a a m b e r l i t a IRA-900.

:.o,, 241 fl\Ll.E?strs.q p a r a cada. !5upot-t.e ($321 iuretano, efSpnn.ja,

.......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

........ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.......... . . _ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . _ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

-?

8 1

.......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

w CASESOLDA FASELiQuüA FASEGASE0S.r

F i g . 1(:;.?4 Rearesentación de los volumenes d e cicupaci6n d e $61 ido, 1 i q u i d o y gas dentro del reac to r para. la5 diferentes 5 Of3 O i* % 5 .

.... .. ..._.._I-

En esta parte d e l t r a b a j o se u t i l i z a r o n v a r i o s soportes: P o l i u r - e t a n o d e a l t a y ba ja d e n s i . d a d , e s p o n j a y f i b r a d e ce lulosa y u n a r e s i n a (amber1 i t a IRA-YOO) . Estos f u e r a n cumpat -ados c o n Yuca y Bagazo, los cuaies se e s c a g i e t m n romo soparkes d e r e f e r e n c i a . Los rewltados o b t e n i d o s en el e s t u d i o d e i n h i b i d o r e s as i como en l o r aspector; d e d r e n a j e y 1.a c n m p a r a c i ó n d e a l g u n o s parámetr-Lis f i s i c o q u f m i c a s

.r-eporl;adas e n l a 1 i ter-atura para a l y u n a r d e l as sopc:lr-.tes. per-mi t i ó s e l e c c i o n a r un 5oporte modelo ( t e o . r i c a m e n t e y ba.jc. n u e s t r o s p c i . n t m d e s e l e c c i ó n ) . A c o n t i n u a c i ó n se p r e s e n t a u n a t a b l a (10.25) que muer ; t r - .a las v e n t a j a s y d e s v e n t a j a s d e lo-, d i f e r - e n t e s soportes u t i l i z a d o s para l a s e l e c c i t i n . E l soporte s e l e c c i o n a d o fue 1.a r e s i n a (amber1 i t a IRk-9Oc:)j , esta. t - e s i n a e5 un material b i e n d e f i n i d o t a n t o a n i t . e l f í s i c a : : De$-da a que posee u n a fot-ma e s f e v i c a , tamaPra d e pat-.t , ic:u.la b i en d e f i n i d o , p a r - o s i d a d y d e n s i d a d c o n o c i d a s . Como a nive: q c i i m i c o u t-anqc:) de gi-l? f d t - m u l a e s t r u c t u r a l a s i cümo su s e l e c t i v i d a d i h n i c a .

!3e cons idera que l a amberli ta n o p r e s e n t a sus tanc ias I n h i b i d a v a s sobre e l c r e c i m i e n t o d e Asp . n i c i e r cepa 10, adem4.s permite m a n t e n e r s i n e s c u r r i m i e n t o un a l t o porcenta j E tje aqua d e n t r o de su e s t r u c t u r a porosa s in n e c e s i t a r ctrimpactac i ó n ; 51-1 p o r o s i d a d i n t e r p a t - t i c u l a e n cada. e x p e t - i n l e n t c : es i d e n t 1 LE^. .

PARTE I 1 1

CARACTERIZACION DEL CRECIMIENTO DE Aspergillus nigcr SOBRE AMBERL I TCI IRA- 988.

CH CH2- CH CH2- I I

fidemis posee - a r, 5 i gi.n i e t-1 t.é 5 r= a t- a cte t- i s t. i c a prop iedadec,:

c .-I 4

E. ESTUDIO DE L& ACTIVIDAD DEL AGUCS DL I=&- AMBERLITA.

C 11 JUSTIFICACION.

En la fermentación s h l i d a es s a b i d o que e l n i v e l d e humedad es i m p o r t a n t e pa ra que e l micvooPgan ismo pueda c r e c e r . La a c t i v i d a d d e l agua ( A w l es un pat-ámetrc! impo r t an t e , el c u a l nos da una i d e a d e l a d i s p o n i b i l i d a d de aqua e n e l s o p o r t e . Cabemoci que pot- d e b a j o d e una c i e r t a a c t i v 4 d a d d e agua el microuryan i smo na se d e s a r r o l l a , por l a que en este ca5a el aqua es l i m i t a n t e y a que nu se encuen t r a d i s p o n i b l e P a r a e l hcingo.

Li 12 DEFINICION DL AGTIViDAD BE AGUA.

PI t empera tura amb ien te , e l e q u i 3 r h t - i o t e rmod inámico eiítr-e e l agua d e n t r o d e un medio hLmedo y e l vapo r , se produce med ian te una r e l a c i d n entre l a humedad d e l med io y l a humedad r e l a t i v a (HFO d e l a i r e , 1 s c u a l es i q u a l a l a a c t i v i d a d d e a5ua < A M ) . Esto se puede esc t - ib i t - como:

Pv ( T I = P r e s i ó n p a r c i a l d e e q u i l i b r i o d e l v apo r con e l agua d e l med io a una t empe ra tu ra T.

Pvs (TI= P r e s i ó n d e vapor- d e s a t u r a c i 6 n a una c i e r t a t empe ra tu ra T.

Esta e c u a c i ó n es l lamada isoter-ma d e desot -c ión, cuando el camino t e rmod inámico e s c o y i d o p a r a e s t a b l e c e r e5t-a re lac ión se hace con l a humedad decreciente. Se l lama i s o t e r m a d e d e s o r c i d n .

I

I

i

I

I I 1

i

1

1 I

.-__I_

J .E

' I

I

i-

r- I

I I '

r

r

Las med jdas se r e a l i z a r o n cada 50 minutos 5obt-e l a misma mues t ra ] Fara e f e c t u a r l a s se c o l a c a l a muestra en l a s c a j i t a s d e l C X t l (DECAGONi y se i n % r o d u c e en E l . Se a c c i o n a e l mecani5mo j / e l sensat- deter-mina d i r e c t a m e n t e e1 Aw y l e t empe ra tu ra d$ s i tpe r f i c i e . E s t a med.ida r~ czlfectua e n iiri t i e m p o no maya$ de 5 minutos;.

* ISOTERMAS L$ DESORCION.

Se toma 2 qt-amos d e soporte !AMBERLITA) seco j / se le agt-egan 2.88 1 d e agua d e s t i l a d a pat-a t e n e r una humedad do l 59- X en b a r e 17 imeda. Se mezc la y 5e %om3 una p a r t e l a c u a l se co:toca d e n t r o de c!.riar- c a j i t a s de plá icCica especialerj d e l DECAGON, e v i t a d o que l a muestt-a r e b a s e l a m i t ad d e l n i v e l de :la c a j a . Se VCI i s t r a el p e s o d e l a muectt-a y se intt-odLiCe e n

se torna l a l e c t u r a c o r r e s p o n d i e n t e d e Aw y 'Temperatura.. t=; s a c a l a c a j a y para secar-. se xntt-oduce en una

r e g i s t t-a

e l DECAGON,

incubadora. a 30 O C aproximadamente '5 m i n . nuevamente e:L p e s a y SE! e f e c t ú a l a medida - c o r r e s p o n d i e n t e . Esta m e t a d a l o , i a se r e p i t e h a s t a que l a Aw se vuelve

I Se

c o n s t a n t e . I * ISOTERMAS D& ADSOHCION.

En e l c a s o d e las isotermasj d e a d s o r c i ó n se coloca una muestra d e un gramo seco s o b r e un baPro Mar ía p a r a q u e e l sopor- te absorba l a humedad d e l medio. Se r e g i s t r a n los pesos hhmedos p a r a conocer- l a humedad co t - r e spond i en t e . P a r a medic- l a Aw procedemos d e l a misma manera que en el caso d e l a s isotermas d e desot -c ion, h a s t a 1 legat- a una muestra q u e no puede ci,dsorber más agua y l a l e c t u r a d e l s e n s o r sea. constante.

S 14 ANALISIS DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES.

1. - COMPARACION DL L B ISOTERMAS- DE AESORCION )'- DESORCiOhl,

Representamos en l a ( f i g . 14.1) l a s isotet-mas de d e s o r c i ó n y a d s n r c i o n d e l a a m b e r l i t a IRA-?O(:). En e l caso d e l a d e s o r c i ó n cons ta tamos clue el limite h i g r o s c ó p i c o se m a n i f i e s t a más o menas e n un 3:) I/. d e humedad b a s e hitmeda y un 40 % base seca.

Este v a l a r c o r r e s p o n d e a un 0.7 Aw. Podemos observar- que existe una fuerte histéresis, l a c u r v a d e a b s o r c i ó n @st& lejos d e l a c u r v a de d e s a r c í ó n a 30°C. En e1 c a s o d e l a a b s o r c i ó n n o SE puede i r más le jos d e un Aw d e Q P 4 Pars s u p e r a r este v a l o r se n e c e s i t a r i a mucho m á s t i e m p o para. que la r e s i n a ahsot-bnera e l v a p o r d e agua necesa t - in pat's rnc remen fa r e l va l o t - d e Aw.

P a r a podet- e v a l u a r l a d i s p o n i b i l i d a d d e l agua para E I hongo se c s t u d i t l a a c t i v i d a d de1 agua Aw e n e l soporte. La ( f i g 14.2) m;ieeitt-a comparat i vamente l a Aw del bagazo , l a vuca ( d a t u s r e p o r t a d o s p o r Oriol et a l 115'88)) y l a a m b e r l i t a en un rango t - rportadu coma i m p o r t a n t e pat-a el de5at-i-o1 l o d e :.a fermentación ( 0 .8 .:: k w .:: 1 ) . En esta f i g u r a . hemos r - e l ac i onado l a Aw d e los tres s o p o r t e s e n f u n c i d n de l inverso d e l a humedad (ba5e s e c a ) . Notamos que existe un f a c t o r d e 5 entre l a s p e n d i e n t e s d e la yuca y e l b a g a z o con r e s p e c t o a l a a m b e r l i t a . Podernos d e c i r que p a r a un m i s m o v a l o r ' d e Aw tenemos mayor c a n t i d a d d e agua e n l a a m b e r l i t a que l a que se e n c u e n t r a e n e l b a g a z o y yuca. Comparando e l v a l o r d e l a s p e n d i e n t e s (fig. 14.2 ) podemos ver- que el aqua e s t á menos d i s p o n i b l e e n l a a m b e r l i t a que en el c a s o d e los s o p o r t e s a g r i c o l a s í yuca y bagazo).

i

1

I

58

I

a

bl ig

o OECDRCIQN 13D

Flg. KTIVIDAD DEL ñaxi COW)

14.1 COMPRRRCION DE ISOTERMAS PWR LR FIMBERL

t

5 15 JUST I F I CAC I ON,

Sabemos que l a amber- l i ta retiene iin 59 X d e la humedad { b a s e hCtmedai s i n p r e s e n t a r fenbmenos d e d r e n a j e , pet-c! esta.

impo r t an t e . En n u e s t r o ca5.n 51 l a r e s i n a n o p r e s e n t a dr-ena j e , p e r o t i e n d e a s e c a r s e -i-.ápidamiinte puede imp1 icat-. p r ob l emas p a r a .el c r e c i m i e n t o de u- n-b~xe~~ ya que e l honqa p a r a crecer n e c e s i t a de l a d i s p o n i b i l i d a d d e l aqua en ,la cual se encuen t r an d i s u e l t o s 105 nutt-ientes Cen @!%te caso d e b i d o a que traba.jamor con un sopot'te impregnado con . medili d e c u l t i v o i . P o r l o t a n t o esta p a r t e d e l estuúio I-esctlta n ec e s a r i a p a r a p od e t- k om a t- d es i c i OR e5 p as t e t' i n res.

c a p a c i d a d d e retenrir3ri ba.ja ~tr-a,.; r i r c u n s t a r i c i a s @ 5.

C 16 PRINCIPICJ D E L EXPERIMENTO.

En este e x p e r i m e n t a se t r a t a de e v a l u a r l a r e s i s t e n c i a . que. ofrece el s o p o r t e a l a d e s h i d r a t a r i b n , mea i an t e una sal s a t u r a d a d e agua que impone una c i e r t a humedad r e l a t i v a a l s i s t e m a , K2SO4 (HR)= 96 %, KN03 CHFII- 89 e s t a s s a l e s e jer-cerdn un e.fecto d e d e s h i d r a t a c i 6 n snbi-e el s o p o r t e d e b i d o a que l a a c t S v i d a d d e agua d e l a r e s i n a es s ~ i p e r i o r a l 6.98 :. . . E s t e expet- imento se r e a l i z u a una t empera tura de 35'C y h a s t a que el s o p o r t e llegci, a l e q u i l i b r i o .

S 17 DISPOSITIVO EXPEHIMENTAL~-MClDO DE OPERACION."

1.- DESCRIPCION DISPOSITIVO EXPERIMENTAL.

En e l d e s a r r o 1 l o d e l e x p e r i m e n t o se u t i 1 i zc3 una cámara, de l a c u a l en l a p a r t e s u p e r i o r se suspendia una ba5e en donde . , s e d e p o s i t a el s o p o r t e con un a humedad d e l 53 % ( b a s e hLtmeda! y en e l f o n d o se t i e n e una snlucirSn d e K2SO4, la cual impone yna humedad r e l a t i v a del. 5'¿ X. La camara fue c e r r a d a he rmat i camente e i n t r o d u c i d a d e n t r o d e un baho a 35 'C, el monitor-eo se r e a l i z a cada 24 h o r a s hasta l l e q a r a l punta de e q u i l i b r i o . en donde se cambio l a s a l iKN03) l a c u a l impone una humedad r e l a t i v a d e l €39 X y se p r o c e d i o d e la misma manera que ccm l a p r i m e r a sal" La ( f i g . 17. 11 muestra e:!

. d i s p o s i t i v a expet - imenta l usado.

1

noun

FRnsco SOPORTE

DE __+ 5 9 Z DE

U I b R I O BnsE

PECLRñ .

I

P a r a ooder- o b s e r v a r e l e fecto d e l a d e s h i d r a t a c i ó n d e l s o p o r t e e n f i t n c i dn d e l t i e m p o 5e torna el peso titlmedo i n i c i a l y se r e g i s t r ó l a p e r d i d a d e Deso cada 24 h o r a s h a s t a l l e g a r 31 pun to d e eql-ti 1 i b r i o . E s t e p r o c e d i m i e n t o se r e a l i z ó p w a d o s 5ales KLC04 y tNCi3.

. S 18 ANALISIS OE L-2 RESULTADOS. EXPERIMENTALES.

E n ' l a ( f i q . 1.8.1) se e n c u e n t r a r e p r e s e n t a d o el camb io d e l a humedad ( b a s e hCtmeda) c o n t r a e l t i e m p o y podemos ve r que %e necec j i t an - -13 d í a 5 p a r a d e s h i d r a t a r e n un 50 X a l soporte. Esto es i m p o r t a n t e ya q u e e l soporte p r e s e n t a una r e s i s t e n c i a 'a l a d e s h i d r a t a c i ó n . E l pcimto m á 5 i m p o r t a n t e e5 que en 2 d i a s e l s o p o r t e solo p ie r -de un 3.5 % l o c u a l r e a l m e n t e n o es c o n s i d e r a b l e si tomamas en c u e n t a que 10% e x p e r i m e n t a s que vamos a r e a l i z a r durar; apr-.cJ:.:imada.mente 30 h o r a s y que adamds se h a c e ' pasat- una c o r r i e n t e de a i r e s a t u r a d o de humedad. . ]Debido a est5 creemos que e i s o p o r t e n o p r e s e n t a p r ob l emas d e d e s h i d r a t a c i o n que p u d i e s e n t - e p e r c u t i r en l a d i s p o n i b i l i d a d de aguaipara e l hongo. Ycdemos decir en c o n c l u s i ó n que e l t i e m p o d e respues ta =71 mecanismo d e d e s h i d r a t a c i ó n n o e5 comparab l e a l tiempo d e fe imentac lon.

-

2 d I ' I I I I 1 I l I I l l I

O 1 2 3 4 5 6 7 ü g 1011 1 2 1 3 1 4 1 5 TI- EN OIAS

Flg. 18.1 "ECTO E LFI "J RELATIVA Da Ea310 SOBlg LA RMQERLITR.

D. SELECCiIlN. E, MEDIU DE, CULTIVÜ.

5 19 _...-._l__..l.-.l. JUST I F ICAC I UN.

Los reauerimlentos nutricianales de los microorganismos son un factor importante para Que este cresca adecuadamente. En el caso de Asp. nicrer se han utilizado diversos medios de cultivo, pero el desarrollo y aprovechamiento varia. Por- lo que en este estudio nos hemos basado en el medio Czapeck modificado can el cual se han obtenida buenos resultados manteniendo la relacitin C/N constante y variando la relación de nitróqena orgánico e inorgánico para ver l a influencia de este macroelemento sobre el crecimiento del mfcroryñnismo en cues t i &n .

S 20 J U N D A M E N T O I)EL EXPERIMENTO.

E l experimento se basa en las necesidades nutricionales del mictworganismo para poder- desñrrcrl larse adecuadamente en funcitin de la composicidn del medio de cultivo.

f

E i crecimiento de ASD. niciet-, cepa 1 0 se reai . izó en r:~rI.~irnnñs d e vidt-ia descritas aut- Raimbault et al I liE30) r1

l a fataqt-afia 21 1 SE- observan i3.s columnas t-eci&n emnac::i~icias. con el suparte l a a l t u r a de lecha empacadD es d e ILL cm aprni:imadamente. Para I u s diferentes experimentas redi i;:ai:ios IC! altura. de? l e c h a fue de 7 cm. Las columnas ft-i.PvrItrj ct7:i.Cjf::adae; en un bafla d e agua de tempet-atut-a contralada a ZZ0C v ccin uri f 1 . u . j ~ d e air-e d e 2 1/hu Este a i r e fue suministiaca mediante u n a bomba. que manda el a i r e a un pi.*e.scctut-.ador-. ciec.au&s a un humid i f icadar en i a parte inferior- d e la coictmna rf.j.9. 21. l i .

31. 1 Columnas :cm el soporte ler-1 i t a IHCI-SCK~

Q -

L-1 L-! I-1 I- 1 I-1 I-1 X=X=Xa

I I 1 L-1 . I 1

I r’ I I I I 1 I 1 I I I

p-1

4-=

FIG. 21.1 S I S I S I m EX?UIIIBllaL UTILIZLDO MRá EL CRECInI#rO DE fisfcirillus niwr.

P-1 ?RESfiTUIwDOR L-1 UAUES DE PIIS0 1-1 IIMIUUDOR BE 1MPElWTUM

WtBE: 1-1 C-1 HüN BIFICIIWR c-2 s-1

S PE U DRIO )]E acxIL:co.

Las p ro t e í nas fi-reror: ccrant.i f iriadac, mediar1t.e el m&t.odo colorim&trico de L ~ w t - y ( 1 9 Y l ) . F’c:.t-a ésto se t.oma un gramo de c;oeort.e hi!rmedo despi-&s de ? a fet-ri;ent.aci4ri, el cual se coloca erl un vaso de precipit.adri*s de plttstico. Est.a muestra se suspéirxie con 50 rn 1 de ag1.m dest i lada y se .. separa macAnicamcnt.e mediante el I..rlt.r-aturra:x a 8000 rprn aprctxi madamerite durar1t.e 1 r n i t-11-ztm. Tet-liendo cui dado. da nis I

f ragmet-lt.ar 1 a ambet- 1 i t.a cor-^ esta i=iperac i hrl 1 a til iamasa e5 separada” de1 sciport.e. La tiiurnazia qcre-da et-1 e l subrénadant.e e1 cua 1 es separado cctri una P i pcit.a ai..ri-.om&t. i cas Esta operac i riln .=,e repite t-1a4k.a t.et-et- 1 ibt-a de 5cpot’t.e a l a biornascc, t.et-Iiet-ido uni camer1t.e & i omasa en e 1 vascs. Se t-mmuget-ii za riuevarnet-1t.e en e1 u1 tratirrr-ax aument.andct e l t.iernpo ije e:xpo.sicibri asi C1:tmrii l a velocidad 13CiOCI rprn. DE e5t.a r n e z c l a se torna 1 r n l eri clt-i t.l-&ti:t

de ensaye y <e le agrega 1 rn1 de NaI:iH 1 - N .

D 6 t-I d e :

i du

!

* C ~ P O S I L I O N ~ DL LOJ MEDIOS U T I L I Z A D O S

Los medios de c~iltivo para este exDerimento son básicamente iguales. Lo que difiere es la relacidn de nitrdqeno orgánico e inorgánico como se puede apreciar en la si gci i en te t ab 1 a

WEL-ACIOPJ C/N = 1.2.

I

Tnb ' la 21.3.1: Compasicibn de los diferentes medios utilizadas en el procesa de seleccitin. Las concentraciones estan d d a s en gf1.

, B

Para est95 e w e r i rnent.os 1 as cond i c i ones exper i herita 1 es son:

- Humedad in i c i a l del -íopcwte: 58 X - Flu jo de a i re : 2 l/h - Temperatura dk operacibrt: 35 “c - Cantidad de soporte ut.ilizado por columnae 5 g (seccsc,) - Cant.idad de iribculo: 1 Et-; e!c,poras/g s. seco - pH del medio de cult ivo: 2.7 - pH de l a amber l ih : 5.5

La amber1 i t a IRA-900 t i e r e una c i e r t a hurnedad cuando l l e ga a l 1abot-at.orio. €ntot-ices l o primero que se hace e5 secar lai+arnberl it.a a 70 OC: di-4rant.e 48 horas y ajustair e l pH a 5.5 c‘on-HC1 1 pot- cada gt-arnu dessmber1it.a seca se l e agregan se as1t.a y se agrega

. HC1 1 N hash. ( lectura de1 pot.encihmet.ru) . Lhw vez terminado este se elimina l a mayor ciar&.idad de sobrenadante y se e1 sclpctt-t.e, para l o cual se agregan 2 m l buffet- de geamo de c,npurt.e rtna vez enjuagado 1a”rnayor cat-kidad de sohrenadante y a se-cat- dccrant.e 48 horas al 7ici O C .

PREPARKION ‘MEDIO 5 C - U L T I V ~ ~ $i Se prepara e l rnediicl be cult.ivo ( tab la 21.3.1) y se

ajl-4st.a e l p H a 2.7 con HC1 1 N Y a 30 m l de medio se l e - adicionan 2 gotas de t’weeh 8 0 y Se est .er i l iza por separado durante __ 15 . - min a 15 - lb ._ . de - presidan. . . - - Una _.____ _- - - - - ___ vez est.Cri1 e l medio

se efectCca en cimara de Newtlahuer, se calcula el volumen en que se tet-dt-An 5 E8 esporas y e1 volcmen rtecesar i o para tener el 58 X de t-urnedad se logra agregando medio de cult.ivo.

--- mn--fweerrsE?--&ii iza--para- 1 a- sctspens i&n-dc-esploras,- I cont.e?o - -

IJna vez agregado e l volumen necesario 5e mezcla y se empaca en l a s columnas de vidr io , que #ert l a parte superior

humidificador a travks del coal pasa e l a i re . 1 levan w-1 taphn de algcclbn y eri l a parte in fer ior LJn -

!

t

r t

E-1 tremrio d e o p e r a c i ó n e s c o q i d o f ue de 3:) h o r a s pasado e s t e t l empu SE? c u a n t i f i c a r á l a b iomasa, los azcicar-er, v e s i d u a l e s y el pH.

i

S 22 A N A L I S I S gg HESULTCIDOS E X P E R I M E N T A L E S

S i fe c o n s i d e r a l a c a n t i d a d d e p r o t e i n a a l c a n i d d a a l f i n a l de Za fet-mentacibn ( t a b l a 18.1 ) ; se puede d e s t a c a r que :l.a v e l a . z i & n d e n i t r ó g e n o o r g á n i c o e i n a r g d n i c o (50:5rJ) nroocrc 1 . z ~ ~ . i!n mejor crecimiento d e l m i c roo rgan i smo (eri riue.-'ti.=a z.r:so) . Ftdemás 5e puede whservar QUC? conforme aumenta 1.5. canticis..b d e n i t r 8 g e n o o r g á n i c o también aumenta el. pti f i r ! a ? . c = i i 7 se debe a que La Urea (fuente d e n i t r b q e n a u r q & . n i c E : Ejerce un e fecto a m o r t i g u a d o - e n el p ro c e so . i5 que

( Y<:> : 5f.i) :? tsmbién se o b t i e n e un pH muy cz.et-cano a l t-eportadu aii;% !1Y8C)) para el. crecimiento d e Asp . nicjet- sctbt-~t

YLIK a

- - -

es iEEcz-:=: -7zz.e es que can l a misma r e l a c i d n d e n i t r d q e n o

.. ...T. . -. 55- d i j o e l medio 1 1 1 . i - e l a c i dq d e n i t r ó g e n o a t - q & n i c ; i i E Inor -gán ico (XI: 5r:ij fue e l que '.pr-oporcianct, ur;

ento esto es una mayor c a n t i d a d de a r a t e i n a . La zzi-robora con l a c a n t i d a d de azCtcares r e s i dua l eE .

al- f i n a l d e l e x p e r i m e n t o , ya qc!e se enc!-teritt-ar: en meq::F- z i -czat -c ibn que e n 105 ot ros medias u$i. 1 i z a d o s .

/' - +' . , . - . 1.1 z ~ i e r e s p e c t a a la humedad f i n a l n o se pt-esentaron v a r i a . c i * z - r s ~ . i g n i f j c a t i v a s ya que l a v a r i a c i ó n es d e un 2 a 3 "/. con :-e-szz-_t-c a l'a humedad i n i c i a l (5? 7 ; ) . Esto se d e b e a l a i 'esiste?;:s zi-i.e ofrece e l soporte a l a d e s h i d r a t a c i b n .

- - esto podemos d e c z r que e l med io adecciaao para. n c i e s t r z z =z ;e t i vos es el medio 1 1 1 . S i n embargo estos e x p e t - i r % - son b a s t a n t e some?-os, p o r l o que es n e c e s a r i a [email protected] I: =recimiento de1 mict-oorganismo. Para lo c u a l se

l a c o n c e n t r a c i ó n d e azúcares, aumentar l a pciecre - = _ _ - -. r e l a c r z - - --. asi como el a d i c i o n a r a l g u n o s microelementos y var-iai- - z I . sl:-inerles d e inoculación.

- L _ _ - -

I I1 -1 75 - 25 1 4.64 1 3.17

I11 . w-59 _ , 4 . u , , 3 . w L

IU 25 - 75 4.26 4.12 I

U o - 119 1.31 4.51)

5 . 1 1 8.M I 56.92 I 5.26 I 8.88 I 57.38 I

(* ng de protrina por g r w o de soporte seca)

E l . c r e c i m i e n t o d e @;le_., n i a ~ a s i d o e s t - L i d i a d o sobre a l g u n o s soportes o r g á n i c o s , pero 5e a observado que estos e j e r c e n u n a i n f l u e n c i a d i rec ta sobre el c t - e c i m i e n t a d e l m i c r o o r g a n i s m a . En n u e s t t - c i ' caso es n e c e s a r i a yenerar. infar-mac i b n acerca d e l c o m p o r t a m i e n t o d e l h o n g o d u r a n t e 5u fase de c r e c i m i e n t o , pat-a asi d e t e r m i n a r 5 i e l sopor te en e s t u d i a r e a l m e n t e p u e d e set- uti 1 i z a d o , como un soporte mudela. De esta m a n e r a podemo5 caber- si el c;opot-+:e s e l e c c i a n a d u p resen t a f a r a s te t- i E. t 1 c ac. 5 i m i 1 a res en c cian t o a 1 c rec i m i en t o con ~ e s p e r t o a los soportes u t i l i z a d o s e n FES, como B a g a z o y Yuca. ~

.

I

f

t I

I - . .-

d

!- i/ 4

e-

El desarrol lo ' del experimento est& basado en la5 condiciones bpt.imas de crecimiento del hongo ya cortocidas como: requerimlentos' .nutricionaies, temperatura Y pH. Con estos par&met.ros esperarnos que e1 hongo pueda desarrol 1 arse adecuadamente sobre e 1 sopcir te . Med i ants un rnuestr eo p&t- i &di co deseamos conocer 1 a c i n&t. i ca de c rec i m i ento, e 1 consumo de s~ist.rato, l a variacitirt del pH, l a rroduccibri de C02 y e l consumo de 02, l a disponibi l idad de agua, l a humedad, l a caida dc.prasi&n, l a desviacitrn del t.amaf5o de l a s . particulac, y l a yariacibn del diarnetro promedio de rart lcu la . Con t.cldos estos .par&met.ros podremos comparar con otros estudios real inadcis ant.eriormente scbre soportes almidonados ( Y u c a ) y sobre bagazo de caPFa.

1 . - QESCRIPCI0N EEL_ DISPESITIVQ EXPERIMENTAL I

. a

Para este expirimento se ut.i 1 izaron columnas de v idr io descrit.&s por Raimbault. et. a l en 1980 (vease fotogra f ia 17.1 y f igura 17.1) dichas columnas estan colocadas dentro de un tlaPSc4 de temperatura cont.ro1ad.a a 35 T, I l a s columnas en l a parta infer ior t-ieriert uri hurnidif icador atravQs del cual pasa e l a i r e que es suministrado mediante una tlornba de ,vacio e l f l u j o de 2 l/h es regulado mediar1t.e l laves de paso (ver f i g . 21.1). I

* . . ----------- TRATAMIENTO --- DEL ------- SOPORTE ;

El pH de la arnbet-lita t iene qué ser ajustado a 5.5 con HC1 1N. Para esto vease pagina No. 68 metodologfa (trat.amiento del soporte) .

c

71

2. 7

Lirm 4eim t.eniet-tdo a l r+,opot-t.e y el medio da cult ivc1 con e l pH deseado y cunuciendu el volurnari de aspuras a uti 1 izat- se procede a pesar 3 9 de soporte se le agrega el volumen de espctras que cot-itxmga 5 E8 esporas y SF- ccrrnp1et.a al 5 9 '.: de t-turnedad c o t ' i ' i ned i CI de CLJ 1 t. i vu se rnezc 1 a per f ect.arnet-i.t.(i Y se procede a empacar" l a s ccc1i"imr-msr lac, cuales t i en en en e l fondo I

1 . I

N

. -

i-in oedaru d e a l qodbn p a r a e v i t a r q u e e l s o p o r t e c a i g a d e l a columna, una vez empacadas l a s co lumñs se colc)c,a un t apón d e a l g o d ó n e n l a p a r t e ' s u p e r i o r , l a s co lumnas son montadas s o b r e !.-in s a t u r a d o r y este c o n e c t a d o a l f l c i . j o d e dit-e. Una vez armado e l sistema se i n t r o d u c e e n un baf'lo a 35 OC p a r a incc ibac ibn p o s t e r i o r m e n t e se van re t i rando l a s columnac; er, ,f~ci-~c:i.ón d e l t i empo , para p o d e r szc~fiir 3 5 1 l a c i n é t i c a d e c:recJmiento. Para poder- s e q c i i r l.a cin&t;ca d e consumo d e 02 y prcsdcicción d e COZ, asi coma la r ia ida d e c a r g a se tomó una. cclumna y se conecto dit-ectarnente a c1.n c r a m a t d y r a f o !Enw M a r ) y para l a c a i d a d e ca rga es ta m i s m a calumna re c o n e c t o a uri rnai-tdmett-a de aqua. Los a n l i i ~ ? i a que se efectctar i p a r a tal. c a s o 13 13 1-1 :

- Fro t e i r i d .

- AzLicar-es r e s i d u a l e s .

- pH.

- A c t i v i d a d d e l aqua.

- Humedad.

- C a i d a de p r e s i ó n .

.- Consumo de O2 y proditccit~n de COZ.

- 'Jar-iación del d i á m e t r o p romed io d e l e s p e c t r o d e p a r t í c u l a .

E. METODOLOGIAS EMPLEADAS,

1.- P r o t e í n a metodo de Lowry (vease c a p i t u l o 17 sekción A )

2. - Azi-[cares r e s i d u a l e s m&tado Feno l -Cu l fC i r i co (veasp c a p i t u l o 17 s e c c i ó n B)

3.- pH(.fveac;e c a p i t u l o 17 secc i c jn C)

4.- A c t i v i d a d d e l agua .(veas@ c a p t u l a 13 s e c c i ó n 2 )

5.- Hdmedad lveaae c a p i t u l o 9 ciecci(5n 2)

I

i

107770

CRONATOGRAFO. .

I

5 2 t f"L1SIS DL Los f3lISULTADC)E.

En l a ( f i g . 26 .1 ) , e s t a n r e p r e s e n t a d a s l a s c i n é t i c a s de c r e c i m i e n t o ( m e d i d a pot- o r a t e i n a s ( L a w r y ( l % l i , d e c o n s u m o de azCicare5 ( m e d i d a por- e l metodo d e f e n o l - s u 1 fLtt-ico. < M o n t g o m e r y ti5'61:)) y caida de p t - e s i d n ( c u a n t i f i c a d a con i-in

m a n a m e t r o d c agua.. En ia ( ' f i g . 2&*2:) estan r e p r e s e n t a d a s ias c : : i n é - l ; i c a s d e c o n s u m a d e 02 (OUR) , p r - o d u c c i b n d e COZ ICDPR), <3s:L f a m a e l c o e f i c i e n t e tvi?spirat-;ot-r(- que es e l c o c i e n t e de ;sr-TiCiiici.:iC(n d e C02 e n t r e e l c ~ n 5 ~ r m a d e O 2 fQR!.

E n trabajos a n t e r i o r - e s e l tratar- d e s e y c i i r l a c i n & + j b i ca de c w x i m i e n t o m e d i a n t e l a c u a n t i f i c a c i e n d e p r o t e i n a s no h a b i a d a d o grandes resultados, 'ya que l a o r - e s e n c i a d e liqninac, p r o d u c e i n t e r f e r e n c i a c-n dicho método. En n u e s t r o t asa el soporte cama 1-10 es a ighn ica no p r e s e n t a l i q n i n a s , ademCl5 l a u t i l i r a c i b n d e esta ternics. ha sido p o s i b l e por- que l a bioma5d es s e p a r a d a d e l soporte casi c o m p l e t a m e n t e . Q b t e n i e n d o s e Liri s o b r e n a d a n t e c a n l a b i a m a s a l a c u a l se h o m a g e i n i z a para poder- t e n e t - ima. al ictmta r e p r e s e n t a t i v a y poder- etectuat- los análisi.;. Esto n o 5 ~ e t - m i t i c ~ hacer- conf i a b l e s y r e p t - o d u c i b l e s nues ; ! ; r -os t-ecsiil tadcsi.

If

I I I I I 4

6 to 11 m m a0

n B

H B u U

.

A

h D

1

N D u

T I e W EhreJ. FIg- a - 2 Perfllcas de 02 cmstimldo CQUR>. Coi) producido CCDPR> Cosf iciente reapi mturio CQRI.

Mediante los r e s u l t a d o s o b t e n i d o s despci&si de var ios e x p e r i m e n t o s , . hemos o b s e r v a d o que el crecimiento d e Asp. riiaer s o b r e a m b e r l i t a , p r e s e n t a una f a s e l a g o d e i - e t a rdo e n t t - e 9 y IC) ho ras , m i e n t r a s qcie l a f a s e e x p o n e n c i a l c) d e c t - e c im i en t o se mant i ene h a s t a lac, 23 hora5 y l a f a s e d e manten im ien ta o e s t a c i o n a r i a a p a r t i r - d e l a s 33 horas d e f r ementac ibn . E s t e compor tamien to es m u y s im i l a r - a l r e p o r t a d o par O r i o l ( C r e c i m i e n t a d e A s p . n i c l e r s o b r e yucail98b) 1. A l r e s p e c t a c a b e mencionar que aunque e l crecimiento sea s i m i l a r nu es t a n abundante como e n e l caso. de O r i o l . Nosotroi 4 l a t an zamos un máximo d e 7.27 mq d e pt -ote ina por qt-amo d e s o p o r t e seco. La c i n é t i c a de cansumo d e a z i i c a r e s ( f i q . 26.1) p r e s e n t a un p e r f i 1, que nos peTrni te c a r r e l a c i o n a t - l a s d i f e r e n t e s fases d e crecimiento d e l honqa, con l a c i n é t i c a de p r o t e i n a s . Si a esto ahadimos que el consuma d e ardcar-es a!. f i n a l i z a r el proceso 130 horas) es. d e l 40 %, t e n e n í e n d o . a s i un r e n d i m i e n t o d e l s u s t r a t o ( Y % ) = O. lt79 mcj biomasa/mq de sus t t - a t o consumido, y un r e n d i m i e n t o d e t r a n s f o r m a c i ó n d e azcicares a p r o t e i n a s . (Rx) del orden d e O.Cié17 l o c u a l r e p r e s e n t a un 6.7 %. La t a s a e s p e c i f i c a d e crecimiento ( M u ) , fue c a l c u l a d a a p a r t i r d e l a c i n é t i c a d e p r o t e i n a s . Para p o d e r c o n o c e r M u , la c i n é t i c a de p r o t e i n a s se a j u s t o a cm mode lo l a q i s t i c o . E l cual supone que el crecimiento es ' t a l qcie para* ( K :i.. 01 :

I n t e g r a n d o l a e cuac i bn (1). tenernos:

d

E s t a f unc i c r i es c o n o c i d a cam- Ti-tnc1.6n d e c r e c i m i e n t o 1 . a q i s t i c o . Esta c u r v a t i e n e forma de C. Natese que p a r a t=O

oc ( 3 ) = --_---------

1 + B

y cuando t = 00 . w = w = Po r la t an to 0c y E s o n l a 5 c o n d i c i o n e s i n i c i a l e s d e l a f u n c i ó n y e5 ei valot- a s i r i t t i t i c u d e l a func ir in para t:=:Ct y para o o d e r tener e? a j u s t e B :::. (2.

S i tomamos d e l a eci ia~ibn (23 E -Kt y d e l modelo d e . .

ct-m=imiento 1 i n e a l (Monodl tenemos Que:

i n t e q r ñ n d o y r e a r r e g l a n d o l a ec. ( 4 ) tenemos:

( M u ) t -k t podemos observar que e n l a ec. 4, e y en l a ec. 2, e

por l o t a n t o -k = ( M u ) l a cual r e p r e s e n t a l a tasa e s p e c i f i c a d e c r e r i m i e n t o . A p l i c a n d o e l mode lo l b q i s t i c o , p a r a nuestros; d a t o s , t enemos l a s i g u i e n t e func i ón .

c * :.: i & + e

77

10 I 1

En st-te- e s t u d i o se i n c l u v e el s.n&iisiz d e c a i d a de car-ga ( f i g . 26 .1 ) . Se a c i e d e v e r qcie ei p e r f i l de c a i u a d e car-qa SE! pueae c a r r e l a c i a n a r muy b i e n con l a c i n e t i c a d e crecimiento. E s t a se a z t - i t i i i y e a l o c . i y u i e n t e ; cnnforme el hongo ct-Pce SE! g e n e r a u n a n u e v a fase s6lida d e n t r o d e l reactor-, esta fase sa l ida es e l micelio del hongo y e5 a n i v e l inter-par-ticular (foto. 26.i), ya que en este cast el h o n g o trece smbv-e el soporte y no d e n t t - o del mismo. Esto pravaca que se q e n e r e una o b s t r u c c i b n a l f l u j o d e ait-e, g e n e r a n d a así l a c a i d a d e carga, para el f l u j o de 2 l/h, E:

máximo v a l o r e n c o n t r a d a 501-1 5 mm d e aqua d e s p l a z a d a . E ! s t e valcir- pusde 5er pequeRu, pero i o i n t e r e s a n t e ee. qiie c o n es te i-anqo d e va io res se pueden c a n o c e t - los pc!n-tos m3.s. i m p a r t a n t e s oe l a cinetira d e cv-erimiento, e l i n i c i o d e esta. y el momenta e n que entramos a l a .fase d e manter- i i inien. to 12 y 35 hat-as respect i v a . m e n t e . Por- l o t a n t o , este pat-Ametro r-esul ta. i m p o r t a n t e ya qiie ee.ta ci . ida de c:at-ga er, c o n s e c u e n c i a del ct-eclmiento :y mediante este pademus tt-atar- d e cuant i f icar u n a m e d i d a d e bioma5.a ind i rec ta , c o t - r e l a c i o n a n d o ambos.

c

Fotogr-af ia 26" 1 Observacibn a l microscopio d e l c t-ec i m i en t o

.... ,. i..?

- 4

f -3

t 1 : I I I

I

0.11

a.w -

’i - I-’

f

1 I 1 I I

O 6 IO 16 P 26

TIePO EN Haws FIG. 26.5 Cineticos de proteins, X de Hvnedad y aW.

40 I

n

V 1 P m c

4

FrTiempoO FrT-10

30 F r T k q m 1 8 FrTiempo22

20

10

o 42!5 510 595 680 765 850

nCril.C?=thbs*).

. . :3 1

h

Y =L

e o E' + b P

O L Y

3 o

"i 650

625 ! - - - - k n

525 -i o 10 -30

I

. ..

F. CONCLUSIONES PARTE 111.

E l e s t u d i o d e c a r a c t e r i z a c i 6 o d e cr-ecimiefito d e @ = p . n i s e r , sobre amberlita IRA-900, esta b a s a d o e n la, d i c t t - i b u c i b n h o m o g e n e a d e l medio de c u l t i v o así como del : i .nbcc i lo , además d e un pH i n i c i a l a d e c u a d o , u n a humedad y temperatura o p t i m ñ r . T a d 0 5 estos p a t - A m e t r a s p e v m i t e n un c r e c i m i e n t o s e l e c t i v o d e l n a n g o . Q e b i d o a la, a l t a c o n c e n t r a c i ó n d e esporas no se I - e q u i e r e n c o n d i c i o n e . : $ a s g p t i c a s p a r a e l proceso. LU cual p e r m i t e iX<;mpt-abat- ufia. de !.a5 v e n t a j a s d e la FES. 5obr-e 1.3 f e r m e n t a c i h l í q u i d a .

En esta parte d e l t r a b a j o , se e n c o n t r a . r o n re5~i.1 tadac. i n t e r e s a n t e s , el. p r i m e r o 'ee. que e l c r e c i m i e n t o d e l tiango se lleva a cabo robt-e l a pa r t i c i ! l a , fc!-ma.ndo ci.!-jé? especie d e mal l a a l t - r e d e d o r d e l a esSet-a. fWemAs es te c r e c i m i e n t o g e n e r a . i n f o r m a c i b n para l a c c i a n t i f í c a c i ó n de l a caida de c a r g a . Es te p u n t o es i m p o r t a n t e ya q u e an'c..er-iot-men'te en ~ t t - o = t r a b a j o s ni2 se h a b i a tamado e n c u e n t a , al. parecei- SE! p u e d e e n c a n t r a t - . un f a c t o r d e c # r r e l a c i & n que r e l a c i o n e la. b i n m a s a c o n l a c a i d ñ de carga. For o t r a p a r t e e l t r a b a j o p r e s e n t a a l g u n a s v e n t a j a s u n a d e e l l a s es que separamos e n un 2CK) X l a biomasa d e l soporte c o n r e l a t i v a f a c i l i d a d . L o pix? p e r m i t e que las p r u e b a s d e c c i a n t i f i c a c i ó n . d e p r o t e i n a s :f. a z C ! c a r e s sean r á p i d o s y r e p r o d u c i b l e s . Los i e 5 L t l tadors e n c o n t r a d o s p u e d e n s e r comparados c o n e s t u d i o s d e c w k i m i e n t o p3.r-a f+.si.,-, ninet- . e n soportes d e t i p o o r y d n i c o . k~iriqcre los r e 5 u l t a d o 5

m e n c i o n a d o s . C a b e sefialar que p a r t e d e lac, o b . j e t i v o 5 de este trabajo era l a c a r a c t e r i z a c i ó n d e l c r e c i m i e n t o del - hongo sobre e l soporte y no l a d e o p t i m i t a c i ó n . P o r 1 0 que r-especta a l soporte se observo que Este n o SE d e f n t m a d u r a n t i - e l c r e c i m i e n t o d e l h o n g o , así cum l a ' . . j a t i a c i ó n d e l t a m a h o . d e par t í cu la se m a n t i e n e e n un r a n g o c a n s t a n t e . E5te sopur-.te permit io hacer más s e n c i 1 l . o . : l o s a n d l i s i 5 a5i corno t e n e t - un mejor c o n t r o l sobre e l pt

e n c o n t r a d o s son m e n o r e s q u e 1 n5 r e p o r i - L . L d . d O C j - I para. los est\-iciioc

, ..

Twmtti hn se cbc,srvu q 1 - e cii.irant.e .t1 crecimient.cs na L-iay una drlst.ruccihn da la matriz r i i defurrnacibn de1 soporte. Por l o qi-re r e s p e c t a a l a cuartt i f i c a c i b n de biamasa Y azttcai-eis p a r e c e rn&s s e n c i l l a que ccm suportes de t i p o úrs&t-,ic=o. En e l caso de la l i o m a s a e s t a es separada e n c , ~ t a t a l i d a d de1 x q m r t . e med ian te lma separacihn rnesc&nica, ademihs el supeir%.e no es f ragmentadu FO~ ' lo II-JSS puede rec4t.i 1 i z a r - mediar1t.e u t i t.rát.arni ent.ci adecuado.

Finalmente por lo que respecta a este trabajo, e1 objetivo de caracterizar el crecimiento de A s p nicier sobre el soporte se cumplio ampliamente, ya que se conoce el tipo de crecimiento sobre el mismo y el tiempo que tarda. Pero existe un factor importante no se tiene un alto contenido de bismasa y el consumo de azdcares es del 90 X debido a esto si se quiere optimizar el crecimiento del hongo es necesario incrementar la cantidad de azQcar inicial, $a que en nuestro caso el sctc;trato (azctcar) puede jugar un pApel limitante .teniendo as1 un bajo contenrdo de biomasa.

--Barrios, J. Fermentación sólida de l a yuca control. de cal idad y nuevos produc2;os dearrol lados., Ttircer informe tknico semestral., 27-Enero-87.,, UAM-I a

--Carrizalez, V., Rodriguez, H. SEtrdiña, I. , C :9Bl) Determination of the specific growth of rnaldfr art semi-solid I

, c~tltur-es. Biotecnolagy and bioengineet-inq, , 2 3 , 321-335.

-Durant, A. , Chereau, I?. 11?88! k n e w pilot. reactor f o r solid-state fermentation: Aplication to the pro%e in enrichment of sugar beet pulp. Biotech. fiioertg., vol. Si. 476-486.

1

.--GE-rvais4 p . , Ecazelin, C., (198ti) Development af a solid-.. .I

substrate fermentor al lowing the control of the ccistrate water activity. Biotecnoloqy Letters., 8 131, 191-196. ,

1 4

-Georgiou, G., Shciler, Pi. L., (1986) A computer model for the I

$ growth a n d differentiation of a fc.ingc71 colony on salid substrate.. Biotech. Eioeny, val. 28, 405-416.

I

I -HECSELTINE, W., C., 11972) Biotechnoloyy report (solid state I report). Biotechnol. Bioenp., 14, 517-532. :j

~

-Jerneke, k . , Cimernman, A., Perdin, A . , (1986) Comparasion of different methods for protein determination in Asper~illus nicJer mycelium. Appl. Microbiol. Eiotechnol., 23, 445-448.

--Kimg J. H., Hosobuchi, M., Hym, D. D. Y., 11985) Cellulase production by a sioiid atate culture system. Biotechnology and Bioenqineering. V o l . 27, 1445-1450.

r) -Laukevics, J. J., hpsite. 4. F. Viestcira, U. S . , ter-yercly. H. F., 11985) Steric hidrance of growth uf filamentous fcinqi In 5oiid sibstrate fermentation of wheat straw. Biotech. Bioenq. Vol. 27, 1687-1691 -

,

-Lunsane, B. L::. , Ghilyal, Nu P., Eudiatman, S . , Ramakrishna, S. V . , (1955) Heviw engineering aspects of solid ctate fermentation., Enzyme. Microbiol. Technol., 7, 258-265.

-Lawry, O. H., Rosebrouqh, 'N. , J . , Farr, A. L. , Randall, H. J. (1951) Protein mesiirement with the folin phenol reagant. J. Eiol. Chem., 193, 265-275.

-Mitchell, P. F., Greemfield and H, W. Duelle., (1986) ii madel sustrate for solid-state fermentation. Biotechnalogy Letters., 8 (ll), 527-832.

-Montgomery. R., (1461) Biochem. Eiophys" Acta, 48, 591.

-Nardhat-a, H., Koyama, Y., Yushida, T., Atthasampunna, F., Taguchi, I-I., (1984) Contr-o1 of water- content in a solid-state

.--Oriol, E. , Cultivo sabre soportes impregnados. Informe interno. Datas no ~ublicados.

--Oriol3 E., 11987) Croissance de AsDeroillus nioer sur mile1 eu soliode: Importance de 1' eau et de l'activite de 1' agua. tesis die dcictorado. ORSTOM-UAM-I. . -Oriol, E . , Raimbault, M., Rousos, S . , Vinicgra, G. G . , (1988) Water and water activity in the solid state fermentation og cassava by Aiperuillus niaer. Appl Microbiol. Eiotechnol., 27, 498-503.

-Oriol, E., Shetino, B., Viniaqra, G. Raihault, M., (1988) Sol id.-state culture a f AaPeroi 1 lus niper on s~ippof~t. J. Ferment-. Technol., 66, 57-63.

4

-Qintet-o, H . Fr., Inyenieria bioquimica teoria y aplicaciones. Alhambt-a Mexicana. México 1981.

9 7'

I r

J

-Raimbaul t , M., A l a z a r d , A. , (1980) C u l t u r e method to study f unga l g rowth i n 5 o l i d f e rmen ta t i on . Europan. J. A p l l . M i c r o b i o l . b i u t e c h n o l . , 9, 199-2C)9.

+ohm and Has5. Ion exchanqe and p o l y m e r i c a d s o r p t i o n t e c h n o l o g y i n m e d i c i n e , n u t r i t i o n and pharmaceu t i ca l i n d u s t r y . Rohm and Has5 company. 1987.

+ohm and Has5. Ian exchange t-esins l a b o r a t o r y gu i d e . Hhom and Haass company. 1988.

-Cato, K., N a g a t a n i , M. 5 . S . , 11982) A method of s u p p l y i n g m o i s t u r e to t h e medium i n a s a l i d - s t a t e culture w i t h f o r c e d ae t -ea t ion . J. f e r m e n t . Tecrhnol . , 60 16), &(57-61(:).

-Sato , K . , N a y a t a n i , M.. Nakamut-a, t::. I., S a t o , S . , (1983) G r o w t h e s t i m a t i o n of Candida j i c r o l i t v c a froin o x i q e n uptake i n a s o l i d s t a t e c u l t u r e w i t h f o r c e d a e r a t i o n . J. Ferment. Techno l . , 61 (61, 623-42'7.

-Wei, C. J., Tanner , R. D., Woodward, J., (1983) E l u c i d a t i n g t h e t r a n s i t i o n be tween submcryed cu1 ture and s o l i d - s t a t e bake r s ' y e a s t fer -mentat ian5. B i o t e c h . E ioeny . Sympp. No 1 1 , 54 1-533.

,