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La tecnología en procesos Biotecnologicos aplicados a la industria 87051 presenta sus proyectos de formación.TRANSCRIPT
REGIONAL VALLECENTRO DE BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL
TECNOLOGO EN PROCESOS BIOTECNOLOGICOS APLICADOS A LA INDUSTRIA
PRODUCCION DE PROTEINA UNICELULAR Y SISTEMAS DE TRATAMIENTO BIOLOGICOS
PRESENTADO POR:
CRISTIAN HURTADOMILLER HURTADOANGELA QUICENO
TECNOLOGO EN PROCESOS BIOTECNOLOGICOS
Figura1. Tomada en el laboratorio de Biotecnología Industrial Sena Palmira, durante la primera jornada de saneamiento ambiental realizada al centro.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El sector industrial es de vital importancia para el desarrollo socioeconómico de la comunidad en general, sin embargo implícitamente genera residuos industriales de origen natural que con tecnología de Bioprocesos pueden ser convertidos en coproductos al ser sometidos o tratados biológicamente para producir bioinsumos y/o proteína unicelular a partir de sustratos orgánicos.
Debe ser breve e incluir el punto en el cual se va a centrar la atención (lo que se desea conocer) y la relación con la situación de dificultad. Puede enunciarse en forma descriptiva o en forma interrogativa.
JUSTIFICACION DEL PROBLEMA La Producción Biotecnológica de Proteína Unicelular ( PUC ) emplea cultivos microbianos para alimentación animal y humana, principalmente por su alto contenido proteico, que utiliza como sustrato residuos agrícolas y subproductos industriales, de esta manera se aplican sistemas de tratamientos biológicos a los vertimientos, producto de los Bioprocesos y las fermentaciones industriales, a partir de Biorreactores aireados que busca explotar el potencial microbiano en la descontaminación de las aguas residuales reduciendo la afectación de las fuentes hídricas receptoras, contribuyendo a la producción de Biomasa como alternativa en Bioinsumos.
ImpactosEconómico: Optimización de las materias primas, equipos e insumos para la producción.Social : Mejorar la calidad de vidaAmbiental: Disminución de las emisiones contaminantes, manejo sostenible de los subproductos, tratamientos biológicos para el tratamiento de los residuos sólidos y líquidos.Tecnológico: Transferencia tecnológica de los procesos y Bioprocesos en la producción biotecnológica para las empresas.
OBJETIVO GENERAL
Producir mediante procesos biotecnológicos Proteína Unicelular por sistemas de cultivos microbianos a partir de subproductos orgánicos agrícolas e industriales, supervisando e implementando la remediación por microorganismos a los procesos Biotecnológicos aplicados a contaminantes orgánicos presentes en los vertimientos industriales.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
•Realizar la evaluación de las materias primas a utilizar a escala de Laboratorio en la producción biotecnológica de proteína unicelular.•Realizar la evaluación de la fermentación estipulada en la investigación aplicada.•Realizar la evaluación de las materias primas a utilizar a escala de Laboratorio en la producción biotecnológica de proteína unicelular.•Determinar las condiciones operativas del proceso de fermentación en Planta Piloto del sustrato y microorganismo seleccionado.•Evaluar el sistema de tratamiento biológico por Biorreactores para los vertimientos industriales.•Caracterizar fisicoquímicamente el vertimiento líquido utilizado como medio de cultivo a utilizar en la Biorremediacion.
METODOLOGÍA
FASES DE PROYECTO ANALISIS Y PLANEACION
Figura2. Caracterización de melaza. Tomada en el laboratorio de Biotecnología Industrial Sena Palmira
CARACTERIZACION
MELAZA DE CAÑA
Tabla 1. Tomada Figura3. Miel B. Tomada en el laboratorio de Biotecnología
Industrial Sena Palmira
CARACTERIZACION
BAGACILLO
Figura3. Fuente: MSIRI (2006) (Mauritius Sugar Industry Research Institute) Figura 4 Bagacillo de caña. Tomada en el laboratorio de
biotecnología industrial
CARACTERIZACION
PORCINAZA
Tabla 2. tomadaFigura 5. Porcinaza. Tomada en el laboratorio de Biotecnología
Industrial
CARACTERIZACIONMICELIO FUNGICO
ANÁLISIS UNIDADES VALOR
HUMEDAD % m/m 15
PROTEINA % m/m bs 11
CENIZAS % m/m bs 1.95
GRASAS % m/m bs 1.04
FIBRA % m/m bs 50.4
CALCIO (Como Ca) % m/m bs 0.3
FOSFORO (Como P) % m/m bs 0.09
DENSIDAD A GRANEL Kg/m3 670
Tabla 3. Fuente:
Figura 6 Micelio fúngico. Tomada en el laboratorio de Biotecnología Industrial
CEPAS O BIOCATALIZADORES UTILIZADAS EN EL PROYECTO
Figura 7 . Saccharomyces cerevisiae. Medio de cultivo de micelio y vinaza. Tomada en el laboratorio de Biotecnología Industrial
CEPAS O BIOCATALIZADORES UTILIZADAS EN EL PROYECTO
CÉLULA Eucariota
TEMPERATURA OPTIMA DE CRECIMIENTO
28 °C (mesofilas)
PH 3,5 – 4,5
NUTRICIÓN Carbohidratos , aminoácidos y azucares sencillos
REPRODUCCIÓN Gemación
TAMAÑO 1 -5 micras
METABOLISMO Anaerobio facultativo
Saccharomyces cerevisiae
Tabla 4. Fuente libro de microbiología Industrial, www.wikipedia.com
Figura 8. Siembra por agotamiento Saccharomyces cerevisiae. Tomada en el laboratorio de
CEPAS O BIOCATALIZADORES UTILIZADAS EN EL PROYECTO
CÉLULA Eucariota
TEMPERATURA OPTIMA DE CRECIMIENTO
28 °C (mesofilas)
PH 3,5 – 4,5
NUTRICIÓN Carbohidratos , aminoácidos y azucares sencillos
REPRODUCCIÓN Gemación
TAMAÑO 1 -5 micras
METABOLISMO Anaerobio facultativo
Candida utilis
Tabla 5. Fuente libro de microbiología Industrial, www.wikipedia.com
Figura 9. Siembra por agotamiento Saccharomyces cerevisiae. Tomada en el laboratorio de Biotecnología
Industrial
FASE DE EJECUCION
Figura 10. Ejecución de proyecto planta piloto de fermentación. Tomada en el Laboratorio de Biotecnología Industrial.
PRODUCCION IN VITRO
Tabla 11. Composición medios de cultivo en porcentajes. Fuente Laboratorio de Biotecnología Industrial
Equipo 1
Composición %
Melaza 25 p/v
Bagacillo 10 v/v
Nitrógeno 2 p/v
Fosforo Cantidad necesaria para amortiguar el pH
pH 4,50
G.E 1,050 gr/ml
°Brix 20 gr/ml
Picnómetro 1.010 gr/ ml
ATR’S 3-5%
CaracterísticasMedio de cultivo
PRODUCCION IN VITRO
Tabla 12. Composición medios de cultivo en porcentajes. Fuente Laboratorio de Biotecnología Industrial
Equipo 2
pH 4,50
G.E 1,050 gr/ml
°Brix 20 gr/ml
Picnómetro 1.010 gr/ ml
CaracterísticasMedio de cultivo
Composición %
Porcinaza 60p/v
Miel B 2P/v
PRODUCCION IN VITRO
Tabla 13. Composición medios de cultivo en porcentajes. Fuente Laboratorio de Biotecnología Industrial
Equipo 3
Medio de cultivo Características
CaracterísticasMedio de cultivo
Composición %Micelio 10p/v
Vinaza 60v/v
Miel B 30p/vFosforo Cantidad necesaria
para amortiguar el pH
pH 3,91
°Brix 21 gr/ml
Picnómetro 0.256 gr/ ml
ATR’S 0.233%
PRODUCCION IN VITRO
Imagen 11. Composición del Bagacillo. Fuente Tecnicaña.
PREPARACION DE MEDIOS DE CULTIVOPRETRATAMIENTOS
PRODUCCION IN VITRO
Imagen 12. Bagacillo en proceso de hidrolisis. Tomada en el Laboratorio de Biotecnología Industrial
HIDROLISIS
La hidrolisis es el desdoblamiento de las moléculas de ciertos compuestos orgánicos por la acción del agua, en este caso por la reacción de ácidos y bases en concentraciones bajas, buscando que las levaduras asimilen mejor los compuestos complejos como el Bagacillo, la Porcinaza y el micelio. También aporta azucares al medio de cultivo.
PRODUCCION IN VITRO
Tabla 14 Datos de hidrólisis realizadas en el Laboratorio de Biotecnología Industrial a las materias primas .
HIDROLISIS
BAGACILLO 10gr p/v
HIDROXIDO DE SODIO
17.5% v/v
TIEMPO 4 horas
TEMPERATURA 60 -65 ° C
En el pre tratamiento el Bagacillo, y el Micelio son sometidos a hidrólisis térmica por agentes alcalinos, mientras que la Porcinaza reacciona mejor con una hidrólisis acido térmica.
PORCINAZA 20gr p/v
ÁCIDO SULFÚRICO
40% v/v
TIEMPO 4 horas
TEMPERATURA 60 -65 ° C
MICELIO FUNGICO
6,25gr p/v
HIDROXIDO DE SODIO
40% v/v
TIEMPO 20Minutos
TEMPERATURA 121 ° C
PREPARACION DE MEDIOS DE CULTIVO
Imagen 13 Preparación de medios de cultivo. Tomada en el Laboratorio de Biotecnología Industrial
CRECIMIENTO, PROPAGACION Y MADURACION
Imagen 14 Propagación inoculo 100 ml. Tomada en el Laboratorio de Biotecnología Industrial
PREPARACION DE LA LEVADURA, CRECIMIENTO EN 100 ml
Parámetros a evaluar en camara de Neubauer+ Recuento inicial y final
CRECIMIENTO, PROPAGACION Y MADURACION
Imagen 15 Propagación inoculo 1000 ml. Tomada en el Laboratorio de Biotecnología Industrial
Parámetros a evaluar cada 2 horas
+ Recuento final+ Picnómetro + pH + T° ambiente + T° muestra + °BrixParámetros a evaluar
cada 6 horas+ % Azucares Residuales+ Acidez volátil.
PROPAGACION EN 1000 ml
CRECIMIENTO, PROPAGACION Y MADURACION
Imagen 16 Propagación inoculo 3000ml. Tomada en el Laboratorio de Biotecnología Industrial
PROPAGACION EN 3000 ml
Parámetros a evaluar cada 2 horas
+ Recuento final+ Picnómetro + pH + T° ambiente + T° muestra + °BrixParámetros a evaluar
cada 6 horas+ % Azucares Residuales+ Acidez volátil.
FASE DE EVALUACION
Imagen 17 Propagación inoculo 3000 ml. Tomada en el Laboratorio de Biotecnología Industrial
FASE DE EVALUACION
Imagen 17 Propagación inoculo 3000 ml. Tomada en el Laboratorio de Biotecnología Industrial
ENSAYO 3 Miel B:
25 p/v Bagacillo
hidrolizado con soda al 17.5%:
10 v/v Nitrogeno: 2 p/v
2
0,50 μ maxim
a3,38
cell/hr
t X Ln
0 1,00E+0818,420680
74
2 6,50E+0717,989897
83
4 6,90E+0718,049617
06
6 1,10E+0818,515990
92
8 2,10E+0819,162618
09
10 3,50E+0921,976028
81
0 2 4 6 8 10 120.00E+00
5.00E+08
1.00E+09
1.50E+09
2.00E+09
2.50E+09
3.00E+09
3.50E+09
4.00E+09
Axis Title
Axis
Title
0 1 2 3 4 5 6 70
5
10
15
20
25
RESULTADOS Y DISCUSIÓN No se debe comenzar describiendo de nuevo los métodos con
los que se obtuvieron los resultados. Los datos se pueden presentar en forma descriptiva, gráfica o tabular. Nunca presente los mismos datos en más de una forma. NO debe contener TEXTO EXTENSO, este no debe contener los datos ya descritos en las tablas.
Se debe demostrar la forma en que los datos obtenidos en los resultados pueden llevar a la solución del problema e indicar posibles desarrollos.
TABLAS Y FIGURAS:
Evite redundancia entre tablas, figuras y texto. Deben estar enumeradas en el orden en el que están citadas. El título, localizado en la parte superior de las tablas, debe ser breve y claro.
Las fotografías, mapas, dibujos y gráficas se consideran
figuras. Los gráficos deben dar, de un solo impacto, una idea del conjunto de los factores analizados y explicar las ideas en función de formas, colores y líneas. Se recomienda manejar un solo diseño en toda la presentación, estos deben ser nítidos y con colores tenues.
Catego
ría 1
Catego
ría 2
Catego
ría 3
Catego
ría 4
0123456
Serie 1Serie 2Serie 3
Para los gráficos se recomienda utilizar colores de diseño (Microsoft PowerPoint):IntermedioOffice Origen
Las ilustraciones deben presentarse dentro de los límites de las márgenes. Las fotografías deben ir uniformemente distribuidas.
CONCLUSIONES Deben plantearse de forma afirmativa y basarse en los
resultados obtenidos y su discusión, mostrando claramente y si se cumplieron los objetivos del trabajo. No debe incluir información que no se haya obtenido el la ejecución del proyecto.
RECOMENDACIONES En este espacio se demuestra el conocimiento adquirido a lo
largo de la realización del trabajo y se orienta a los que luego tomarán éste como una base para continuar, es decir, permite la formulación de nuevos proyectos biotecnológicos.
Además se pueden presentar algunas razones por las que se cree no se obtuvo todo lo que se deseaba, si así fue, y orientar en la forma como se podría solucionar esos aspectos.