cinetica del consumo de sustrato

Cinética del consumo de substrato


3.0 CINETICA DEL CONSUMO
DE SUBSTRATO



Dr. CARLOS E. VILLANUEVA AGUILAR


Cátedra:

Diseño de Bioprocesos y Biotecnología Microbiana





CONTENIDO


1. VELOCIDAD DE CONSUMO DE SUSTRATO (rsx) PARA EL CRECIMIENTO

1.1. Velocidad de consumo desustrato (rsx)
1.1. 1. Aplicando Yx/s (rendimiento celular)
1.1.2. Aplicando r x (velocidad de crecimiento celular)
1.1.3. Aplicando q sx ( velocidad especifica de consumo de substrato)
1.2. Velocidad especifica de consumo de sustrato (qs)

2. VELOCIDAD DE CONSUMO DE SUSTRATO (rsp) PARA EL PRODUCTO

2.1. Velocidad de consumo de sustrato (rsp)
2.1.1. Aplicando Yp/s (rendimiento delproducto)
2.1.2. Aplicando r p (velocidad de formación de producto)
2.1.3. Aplicando q sp ( velocidad especifica de consumo de substrato)
2.2. Velocidad especifica de consumo de sustrato (qs)

3. MANTENIMIENTO CELULAR
3.1. Concepto.
3.2. Velocidad de consumo de la fuente de carbono y energía
3.3. Relación entre los rendimientos Yx/s y Y’x/s

4. REQUERIMIENTO DE OXIGENO4.1. Velocidad de consumo de oxigeno (ro2)
4.2. Velocidad especifica de consumo oxigeno (q o2)
4.3. Concepto de concentración critica de oxigeno disuelto (Cc)



Cinética del consumo de substrato Villanueva A.C.









LISTA DE SÍMBOLOS





Concentraciones

P
S
XCoeficientes

m
Yx/s
Yp/s


Velocidades específicas

μ
α
qP
qS
q02


Velocidades

rX
rS
rP
ro2



Producto
Substrato
Biomasa



Mantenimiento
Coeficiente de rendimiento celular (biomasa)
Coeficiente de rendimiento de producto






Velocidad especifica de crecimiento
Velocidad especifica de muerte celular
Velocidad especifica de formación de producto
Velocidadespecifica de consumo de substrato
Velocidad especifica de consumo de oxigeno






Velocidad de crecimiento celular
Velocidad de consumo de substrato
Velocidad de formación de producto
Velocidad de consumo de oxigeno







Cinética del consumo de substrato Villanueva Aguilar Carlos E,

1. VELOCIDADDE CONSUMO DE SUSTRATO (rsx) PARA EL CRECIMIENTO

1.1. VELOCIDAD DE CONSUMO DE SUSTRATO ( rsx )


1.1.1. Aplicando Yx/s (Rendimiento Celular):

  Si reordenamos la Ec. (1) y derivamos respecto al tiempo se obtiene Ec. (25): 

     (1) Yx/s = - dx / ds

  Yx/s = dx / dt / - ds / dt

Despejando: -ds / dt 

(24) - ds / dt = 1 / Yx/s . dx / dt

Aplicando sus equivalentes:

  rs = 1 / Yx/s . rx donde: rs = velocidad de consumo sustrato
rx = velocidad de crecimiento celular
Reordenando

(25)VELOCIDAD DE CONSUMO DE SUSTRATO ( rsx )

rsx = rx / Yx/s



1.1.2. Aplicando rx ( velocidad de crecimiento celular ):

Introduciendo la Ec. (18) en la Ec. (25) se obtiene Ec. (26):
 
(18) rX = μx donde: μ = velocidad especifica de crecimiento

(25) rS =rX / Yx/s

(26) VELOCIDAD DE CONSUMO DE SUSTRATO ( rSx )

rsx = μ x / Yx/s



1.1.3. Aplicando qSX ( velocidad especifica de consumo de sustrato ):

(27) VELOCIDAD DE CONSUMO DE SUSTRATO (rsx )

rS también puede expresarse como:

rsx = qsx . x


Cinética del consumo de substrato...