Fermentacion tarea

Clase 31-oct-18

• Objetivo de presentaciones ver las distintas fermentaciones
• :lote, semi lote, y continua.
• Vemos q hay distintas formas de llevar a cabo estas.
• 1. Prod de vinagre a partir del desecho de cebolla.
• Propósito: 2 fases 1. Prod alcohol. 2. Prod acido aceitco
• Sustituían con medio nuevo con el propósito de disminuir
• Reactores en cadena (2)
• El segundo lo alimentaban con producto del primero
• Cuando se producía el etanol lo volvían hacer
• Lo hicieron 3 veces
• Prod de acido acético era mejor cuando se hacían estos 3 ciclos
• 2. El mio
• Propósito: imitar prod etanol a partir de celulosa (una de las materia prima mas económica y disponible)
• 2 reactores usaban glucosa, no celulosa…so, no probaron q podían haceerlo con celulosa
• Le sacabn la mitad del medio y volvían a poner medio fresco para prod mas etanol
• Probaron q aumentaban la prod de etanol haciendo el self cycling 5 veces por espacio de 48 horas.
• Hay variación de pH a medida q corre la fermentación. Básicamente la concentración de etanol fue constante. Después de cada cambio se produjo lo mismo
• Aumento 3.3% la prod de etanol luego de los 5 ciclos. Al final produjeron 64%
• 3. Pichia pastoris (Gabriela, Astrid)
• Prod 2 vacunas para la malaria usando pichia
• Propósito: optimizar cambiar la forma de sintetizar estas proteínas y optimizar condiciones de cultivos
• 3 fases: 1. Fase de lote, fuente de carbono: glicerol; glicerol inhibe el promotor de los genes de las proteínas. So, se tiene q acabar el glicerol para q crezca la proteína
• Primero crecen en glicerol para q la celula cresca
• Cuando se acaba empiezan a agaregar en semi lote asi para q la concentración fuera baja pero mantener numero de células
• Inducen el promotor
• Esta ^^^^ es la forma usual q se hace (60 horas aprox.)
• ¿ q hicieron?
• Eliminaron el medio
• Lo q hicieron fue, crecieron la levadura en glicerol hasta q se acabno
• E indujeron con metanol la proteína
• So, en este caso sacrificaron numero de células pq no se hizo de la forma usual
• No se sabe pq, ya q no economizaron tiempo.
• 4. ¿Cómo el pH afectaba el tamaño y propiedades de este polímero de mar q se usa en productos de repostería? (brutoldo)

• Ellos optimizaron, trabajaron con matraces sin control de pH. Y reactores q median el pH
• Utilizaron matraces y un fermentador alemán
• Los resultados, mide concentración de celula, producción de polimero, concentración del polímero. Las células se miden por densidad óptica
• La profe se invento los resultados del paper NORMAL 
• El organismo crecia mas o menos igual en los pH.poca diferencia en crecimiento.
• Se acumula mas polímero con menos células.
• 5. Produciendo hidrogeno y metano (Natalie)
• 2 fermentadores diferentes
• Fermentacion anaeróbica
• Reducir la demanda de oxigeno
• No decía nombre de bacteria
• Usaron agua con azúcar marena. Simularon ¿sluch?
• Utilizaron 2 reactores.primero prod de hidrogeno x 30 dias. Es uno de agitación continua
• Otro para fermentación anaeróbica.
• A parte de metano se produjo etanol, acetato, etc.
• 6. Paper de Samuel
• Optimziando una fermentación en estado solido para producir alfa-milasa
• Esta es una proteína/enzima q se usa mucho en la industria para degradar almidon
• B.subtilis
• Se trato de optimizar cuanto tiempo, temperatura, tamaño de inoculo,
• También vieron proceso de purificación de la enzijma
• Utilizaron distintos solventes para ver como afecta la actividad enzimática
• Desde optimizar fermetancion, extracción hasta  la ___cion
• Temp optima para q la enzima funcione fue 60 grados
• 7. Producir etanol por levadura
• Proposito: producir etanol por levadura cuando el cultivo se contaminaba.
•  Sepa salvaje de s.cerevisae y usan dos mas
• Metodologia: en matraces, no llegaron a reactor.
• Nuevamente la profe se inventa unas graficas. Producción de azuvar vs etanol
• Se producia mucha azúcar = prod. Poco etanol
• Utilizaron 2 tipos de azúcar (molasa, caña)
• Se produce mejor en el jugo de azúcar de caña
• Multiple batch system
• Conclusiones: evidentemente se produce etanol haya o no contaminación.
• Cuando hay dos contaminantes el efecto es menor en la producción de etanol.
• 8. Producción de 2 distiknttos fragmentos con diferentes __. Jn.  
• Bacillus subtilis, cuando se rompe la celula aparecen todas las proteínas.
• E.coli no saca las proteínas.
• Primero usaron matraces luego fermentador

• Resiltados:
• El oigeno afectaba la producción.
• Mejor productora WB800
• Es un metabolito secundario q requiere señal para comenzar a sintetizarse
• 9. Fermentación de celulosa con cultivo mixto de rumen
• Ellos querían inhibir metano usando celulosa como fuente d energía.
• Add un inhibidor de producción de metano
• Midieron distintos ph el mejor = 6.5
• Estaban prod oxigeno y acido volátil, no metano

Conlusion:

Los metabolitos se pueden producir pordistintos tipos de fermetnacion  vimos de lote y muchas de semi lote. Discontinua, difícil. Hay muchas variciones. Mi sistema dependerá de mi organismo, lo q quiero producir y proceso de purificación. No podemos olvidarnos ¿upstret(preparar medio, esterilizar) y downstret (fermentación, purifiacion, hasta dispocision de los desperdicios?

Clase:

• Otros factores a controlar en fermentación,
• Fermetnador: botellas, de laboratorio (desde un litro), tanque industrial, fermentaciones solidas (Sistema de plato)
• Fermentador de un litro, punto uno
• Mientras mas tiempo este, mas probabilidad hay de contaminación
• Mas pequeño inoculo inicial, “^”
• Hay q esterilizar todos los componentes hasta el fermentador
• Usualmente se utiliza vapor para el envase como para el medio de cultivo
• Tamanos de 1@20 L, cientos de litros, industrial de 100k a 500k. solo se usa el 75% del tanque.
• Fermentador conectado a fuente de vapor para esterilzar, fuente de aire q se filtra, add acido o base para controlar el pH (tiene un electrodo de pH), tiene sensores para temperatura, eracion (electrodo de O2),
• Mantener la tempratura depende del reactor
• En la industria tienen mangas q pasa agua fría o caliente para mantener temperatura
• IMP. Aeración y agitación
• Agitación afecta aeración pq rompe las burbujas de gas, aire solo tiene 20% O2, el aire se esteriliza,
• Fermentaicones con hongos filamentosos es necesario ajustar velocidad de aspas q tienen las fermetnaciones para mezclar. Estas pueden ir rápido o lento.
• Además de aspas tienen baffles hace turbulencia y aumenta O2

21-nov-18

• Ver presentación desde: ¿Porque esterilizar?
• ¿Cómo evitar contaminación?
• ¿Qué tipo de fermetnacion están protegidas?
• Contaminantes mas comunes

• Con la agitación hay dispersión de gas, controlo el tamaño de los organismos.
• Otro parámetro a controlar (Produccion de espuma) por lo q se usa 75% del tanque
• Anti espumantes = aceites (mani y soya), grasas, alcoholes, silicón,
• Medida de pH= se utiliza fosfato, carbonato de calcio, acido sulfúrico. No HCl pq daña el envase sino es de cristal
• CO2= se puede seguir la fermentación midiendo la producción en balance de masa (Cuanto carbono entra, cuanto se consume para crecer, cuanto consume para producir mi producto)
• Scale-up (aumentar_
• Empece en el lab (20L) y va bien, vamos a planta piloto (100L)
• En la planta piloto de 5 @ 200 L.
• Optimizar factores ambientales de la fermentación.
• Requisitos para aumentar el proceso
• Solubilidad y viscosidad
• Cuanto tarda en crecer el organismo (Tiempo de generación)
• También toma en cuenta proceso de difusión
• METODO:
• Se fija en:
• energía
• Tiempo de mix
• Trasnferencia de O2
• Como se disuelve el O1
• Velocidad de impeler (aspas)
• El mensaje de SCALE-UP q no es matemáticamente proporcional.

• Esterilización industrial
• Pa q?
• competencia,
• El contaminante puede crecer mas q el organismo
• Me pueden degradar mi producto
• Pueden producir toxicos
• ¿Cómo evitar la contaminacion?
• Con el diseño de la planta y reactores
• Usando inoculo puro
• Técnicas asépticas
• GMPS
• Hay fermetnaciones exlcuidas
• Se utiliza un medio selectivo pq no crece todo el mundo
• Usa pH alto o bajo
• Y las q tienen condiciones selectiva de crecimiento
• Contaminantes mas comunes: bacillus,

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