Download - Cultivo Continuo Clase 4
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
(Universidad del Perú, Decana de América)
FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUIMICA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS
Biotecnología Alimentaria
Clase 4
CULTIVO CONTINUO
Cultivo Continuo
V
µ
X
S
P
F
X, S, P
F
S
FD
V
F: caudal de alimentación (mL/min) V: volumen de reacción (mL) µ: Velocidad específica de crecimiento (min-1) D: velocidad de dilución (min-1)
Ec. Monod max
s
SD
K S
Gráfica de los recíprocos 1 1 1s
M M
K
D S
S (g/L) D (h-1)
0.04 0.026
0.06 0.035
0.11 0.054
0.16 0.077
0.29 0.114
0.89 0.161
1.07 0.172
A continuación se dan los datos experimentales de un cultivo continuo en estado
estacionario para la producción de biomasa:
Encuentre los parámetros cinéticos de este organismo suponiendo una cinética de
Monod.
y = 1.383x + 4.6965 R² = 0.9962
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 5 10 15 20 25 30
S (g/L) D (h-1) 1/S 1/D
0.04 0.026 25 38.4615385 0.06 0.035 16.6666667 28.5714286
0.11 0.054 9.09090909 18.5185185 0.16 0.077 6.25 12.987013
0.29 0.114 3.44827586 8.77192982 0.89 0.161 1.12359551 6.21118012
1.07 0.172 0.93457944 5.81395349
1/um 4.6965
um 0.21292452 h-1
KS/um 1.383
Ks 0.29447461 g/L
Solución para calcular los parámetros cinéticos
S
M
DKS
D
Concentración del nutriente limitante en el efluente
Concentración de la biomasa en el reactor
0
0
( )
( )
x s
Sx s
M
X Y S S
DKX Y S
D
Calcular la concentración de biomasa y sustrato limitante en una fermentación continua cuya cinética obedece la Ec. de Monod, siendo sus parámetros cinéticos:
10.31
0.08 /
m h
Ks g L
Para una velocidad de dilución D=0.15h-1 y concentración del sustrato limitante en la alimentación S0= 4 g/L
EJERCICIO
Ventajas del cultivo continuo sobre el cultivo por lote
µ se puede controlar y mantener indefinidamente.
La concentración de biomasa se puede mantener constante
variando la tasa de dilución.
Se puede examinar el efecto de cambios en el cultivo a una
velocidad de dilución
Se puede mantener el crecimiento limitado por un sustrato y
estudiar los cambios en la concentración y actividad metabólica
celular modificando el nutriente limitante del crecimiento.
Permite la determinación exacta de las constantes cinéticas.
Los resultados obtenidos en el cultivo continuo con frecuencia
son más confiables y reproducibles.
Mayores productividades volumétricas .
Ventajas del cultivo continuo sobre el cultivo por lote
Desventajas del cultivo continuo comparado con el cultivo por lote
Pérdida de la cepa original , ya que una cepa crece más
rápido.
Problemas de contaminación
No siempre se puede lograr la producción de algunos
productos no asociados con el crecimiento.
La planta y el equipo auxiliar deben ser confiables para
evitar la interrupción mecánica