“DISEÑO DE UN CUARTO LIMPIO PARA LA PRODUCCIÓN DE ÁCIDO GIBERÉLICO”

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL[pic 1][pic 2]

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE                                                                      BIOTECNOLOGÍA

TÓPICOS SELECTOS DE DISEÑO I

“DISEÑO DE UN CUARTO LIMPIO PARA LA

PRODUCCIÓN DE ÁCIDO GIBERÉLICO”

PROFESORA: ADRIANA NIEVES HERNÁNDEZ

6BV1

AUTORES:

APARICIO MORA JOSE ARMANDO

ARROYO FERNÁNDEZ JESSICA TAMARA

BECERRIL LAGOS JAIME ALONSO

CASTAÑEDA CARBAJAL HAZAEL

HERNÁNDEZ JIMÉNEZ CINTYA

NAVA ATEMPA MARGOT TERESA

ROJO VELÁZQUEZ LAURA JAZMÍN

FECHA DE ENTREGA: 22 DE OCTUBRE DEL 2018

INTRODUCCIÓN

Las giberelinas (AG) consisten en una familia de ácidos diterpenoides, un grupo importante de fitohormonas que ejercen diferentes efectos sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas, como la germinación, elongación celular, la expansión de las hojas y el desarrollo de flores. Al igual que las auxinas, estimulan la actividad de transferencia, generando un mayor desarrollo de xilema y floema en plantas leñosas. Estas propiedades hacen de las giberelinas una herramienta valiosa en la agricultura para aumentar los rendimientos de los cultivos.

Entre los 136 GA aislados, el ácido giberélico (GA3) ha recibido la mayor atención. El uso de GA3 se ha estudiado ampliamente en diferentes plantas de cultivo, y los resultados varían según la especie de planta, la forma de aplicación y la concentración de esta hormona.

Los AG se encuentran en plantas, algas, hongos y bacterias. Sin embargo, debido a las altas concentraciones en hongos, la producción industrial de AG se realiza mediante fermentación sumergida del hongo ascomiceto G. fujikuroi.

La pulpa cítrica (PC) es un subproducto obtenido a través del tratamiento de desechos líquidos y sólidos que quedan de la extracción del jugo de naranja. Estos desechos incluyen la cáscara, la semilla y la pulpa de naranja, que constituyen el 50% del peso de la fruta. La estimación de la producción mundial de jugo de naranja (a 65 grados brix) para 2016/17 es de dos millones de toneladas métricas. Para este propósito, es necesario utilizar alrededor de 22 millones de toneladas métricas de naranjas; Así, se generan 11 millones de toneladas de celulosa.

Estos desechos cítricos son ricos en carbohidratos y otros nutrientes y son un sustrato viable para la fermentación en estado sólido (SSF) y otras técnicas de fermentación como la fermentación sumergida (SmF) y la fermentación en estado semisólido (SSSF), después de un pretratamiento físico y / o químico.

Debido a la naturaleza de la fermentación, purificación y demás procesos de separación, no es posible a escala industrial aplicar procesos de esterilización como son aplicables a un laboratorio (esterilización por calor húmedo o  calor seco),es necesario aplicar lo que se conoce como la esterilización in situ; es especialmente útil para limpiar equipos que no son fácilmente desmontables tales como tuberías, bombas y fermentadores.

La esterilización in situ ofrece diversas ventajas para mantener el estado de asepsia en el cuarto limpio, que como se sabe debe permanecer en las mejores condiciones de esterilización para lograr una fermentación sin contaminaciones y libre de impurezas.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Diseñar un sistema y procedimiento que permita la esterilización in situ para el proceso de purificación de ácido giberélico.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Realizar el diagrama de tuberías e instrumentación de esterilización in situ de la producción de ácido giberélico.

Realizar un manual de operación de esterilización in situ para la producción de ácido giberélico.

2. ESTERILIZACIÓN IN SITU

“La descontaminación es uno de los principios fundamentales de la Bioseguridad”. Se refiere por un lado, a la esterilización o destrucción completa de todos los microorganismos incluyendo las esporas bacterianas y, por otro lado, a la desinfección o destrucción y eliminación de tipos precisos de microorganismos (Organización Mundial de la Salud, 2005).

Es responsabilidad del Director del Laboratorio asegurar que todos los miembros del personal del Laboratorio sean capacitados sobre el tema y, a su vez, es responsabilidad de los miembros del personal de utilizar de manera eficaz los procedimientos y productos de descontaminación cualquiera que sea su uso.

La esterilización in situ o CIP, es un método muy común para esterilizar tanques, líneas y filtros ya que usa el vapor como medio para elevar la temperatura de los equipos, el vapor es muy común en las industrias sobretodo de alimentos y bebidas ya que es una fuente de energía relativamente barata de producir. Con la esterilización en el lugar el elemento del filtro y la carcasa permanecen en su lugar, el vapor se usa para esterilizar el sistema de filtración sin necesidad de desarmarlo.

Es por ello que el método de esterilización más utilizado para escala industrial es la esterilización in situ por calor húmedo.

El método de esterilización que usaremos para mantener las condiciones de asepsia en la producción de ácido giberélico consiste en:

ESTERILIZACIÓN POR CALOR HÚMEDO

El calor húmedo desnaturaliza y coagula las proteínas. Estos efectos se deben principalmente a dos razones:

1. El agua es una especie química muy reactiva y muchas estructuras biológicas (DNA, RNA, proteínas, etc) son producidas por reacciones que eliminan agua. Por lo tanto, reacciones inversas podrían dañar a la célula a causa de la producción de productos tóxicos. Además, las estructuras secundarias y terciarias de las proteínas se estabilizan mediante uniones puente de hidrógeno intramoleculares que pueden ser reemplazadas y rotos por el agua a altas temperaturas.
2. El vapor de agua posee un coeficiente de transferencia de calor mucho más elevado que el aire. Por lo que, los materiales húmedos conducen el calor mucho más rápidamente que los materiales secos debido a la energía liberada durante la condensación.

2.1 VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Existen diversas ventajas respecto a otros métodos de esterilización; sin embargo, es complejo adaptar este método a soluciones que involucren mezclas de lípidos fácilmente miscibles en agua y se requiere revisar la resistencia de distintos equipos a la corrosión por vapor de agua.

2.2 DISEÑO DEL SISTEMA DE ESTERILIZACIÓN IN SITU: EQUIPO, RECIPIENTES, VÁLVULAS Y TUBERÍAS

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