PRODUCCIÓN DE UN DETERGENTE ENZIMÁTICO

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producción de una enzima proteasa tipo alcalasa obtenida a partir del microorganismo Bacillus licheniformis COMO ADITIVO PARA DETERGENTES.

“MEX-ZIMA”

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Integrantes:

Águila Zarco Juan Carlos

Ávila Valencia Ivonne

González Aguirre Juan Manuel

Meneses González Lorena

Valencia Ramírez Valentín

Grupo: 9IBT1

ÍNDICE

1.        Introducción        

2  Justificación        

2.2 Tecnológica        

2.3 Económica        

3. Estado del arte        

3.1 Propiedades químicas y físicas de las enzimas        

3.2 Historia de las enzimas        

3.3 Definición y generalidades de Bacillus licheniformis        

3.4 Tecnología enzimática        

4. Planteamiento del proceso        

5. Diagrama de flujo        

6. etapas del proceso        

6.1 Selección de microorganismos        

6.2 Activación        

6.3 Inoculación        

6.4 Proceso de fermentación        

6.5 Precipitación por sales        

6.6 Osmosis inversa        

6.7 Secado        

6.8 Tamizado        

6.9 Trituración        

7. Parámetros de control        

8. Productividad del proceso        

9. Estequiometría        

10. Balance de masa        

10.1 Diagrama        

10.2 Balance general de masa        

10.4 Resumen del balance másico        

11. Balance de energía del equipo clave        

11.1 Diagrama        

12. Cinética de crecimiento        

12.1 Biomasa        

12.2  Procedimiento para el cálculo de la cinética        

13. Equipo clave        

Bibliografía        

Tabla 1. Características de las colonias de B.licheniformis        

Tabla 2. Composición del medio de activación        

Tabla 3. Composición del medio de inoculación        

Tabla 4. Composición del medio de fermentación        

Tabla 5. Parámetros de control de los procesos        

Tabla 6. Balance de entrada        

Tabla 7 Balance de salida        

Tabla 8. Resultados con respecto a la biomasa        

Tabla 9 Resultados con respecto Sustrato (Sacarosa)        

Tabla 10 Velocidad especifica de crecimiento relación producto        

Tabla 11 Productividades específicas y productividad global con respecto a la biomasa        

Tabla 12 Productividades específicas y productividad global con respecto al sustrato (sacarosa)        

Tabla 13 Productividades específicas y productividad global con respecto al producto        

Gráfica 1 Velocidad específica de crecimiento        

Gráfica 2 Productividades específicas        

Gráfica 3 Rendimientos en función del tiempo (Yxs)        

Gráfica 4 Rendimientos en función del tiempo (Yps)        

Gráfica 5 Productividades específicas (Producto)        

Gráfica 6 Productividades específicas (Biomasa)        

Gráfica 7 Velocidad específica de crecimiento        

1. Introducción

Las enzimas son todas aquellas proteínas capaces de acelerar una reacción,  principalmente son utilizadas para obtener productos de interés, son altamente específicas y los procesos que utilizan enzimas generan menos reacciones secundarias y subproductos que los otros procesos químicos, y además reducen el impacto ambiental, debido a su estructura tridimensional, la actividad de una enzima puede ser fácilmente eliminada, lo cual hace el uso de enzimas en la industria mucho más atractivo.

Las proteínas alcalinas son enzimas capaces de hidrolizar proteínas en medios de pH mayo a 7, por lo que la utilización en detergentes es más eficiente, este tipo d enzimas son producidas por bacterias alcalofilas del genero Bacillus, especialmente el Bacillus licheniformis el cual segrega una enzima conocida como subtilisina.

Aunque numerosos microorganismos producen la enzima proteasa, la proteasa segregada por Bacillus licheniformis tiene ventaja ya que estas enzimas trabajan mejor en condiciones alcalinas que prevalecen en líquidos de limpieza, además no pierden su actividad en un entorno que contenga gran variedad de productos químicos potencialmente inhibidores por lo que rutinariamente están formulados en detergentes de lavandería tales como iones de agentes activos de superficie, perfumes y otros aditivos.

Las proteasas alcalinas hidrolizan los enlaces peptídico de las proteínas, con lo cual convierten una molécula grande (como lo es una proteína) en muchas moléculas de menor tamaño, facilitando con ello la formación de la esfera de solvatación  en torno a ellas y por lo tanto su arrastre, lográndose que  con menor cantidad de detergente sea retirada mayor cantidad de materia orgánica.

Como se mencionó anteriormente las enzimas son utilizadas en un amplio rango de procesos especialmente como aditivos en el desarrollo de productos detergentes estas se encargan de remover las manchas de materia orgánica específica, en este caso las proteasas remueven materia orgánicas de origen proteico, como lo son mancha de vino tinto, café o tomate, las cuales son difíciles de eliminar, ya que no se disuelven en agua con facilidad y a elevadas temperaturas tienden a actuar como un pegamento en las fibras textiles de la ropa arrastrando consigo otros componentes y dificultando su extracción.

2  Justificación

2.1 Social y ambiental

En la actualidad se ha visto incrementada la demanda de productos que tengan un bajo impacto ambiental y que a su vez se cumplan los estrictos requerimientos de diversos procesos, como son los de lavado, esto  ha llevado a muchos investigadores a dedicar tiempo y recursos en la búsqueda de enzimas proteolíticas que satisfagan tanto las necesidades del mercado de los detergentes como el  cumplimiento a las diferentes normas ambientales.

La producción de ciertos compuestos por medio de tecnologías enzimáticas puede llegar a minimizar el requerimiento energético hasta un 60% y disminuir el gasto de agua hasta el 80%. En cuanto a los residuos que se producen, suelen ser en cantidades relativamente pequeñas y además se trata de compuestos biodegradables que pueden ser reciclados o vertidos sin tratamientos excesivos.

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