Determinación de la cinética de producción de ácido cítrico

Tema:
“DETERMINACIÓN DE LA CINÉTICA DE PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO”

1. INTRODUCCIÓN
El ácido cítrico se encuentra en diferentes proporciones en plantas y animales, ya que es un producto intermedio del metabolismo prácticamente universal. En muchos microorganismos el 80% de la glucosa utilizada para esta biosíntesis se metaboliza por reacciones de la vía de Embden-Meyerhof-Parmas (EMP) y20% por reacciones del ciclo de la pentosa. La relación entre estas dos vías es de 2:1.

Muchas cepas excretan trazas de ácido cítrico como producto del metabolismo primario. Como ejemplo están: Aspergillus niger, Penicillium luteum, Mucor piriformis, Trichoderma viridae, entre otras. Sin embargo, para la producción comercial sólo se utilizan mutantes de A. niger. Comparaqdo con las cepas dePenicillium, los aspergillus producen más ácido cítrico por unidad de tiempo. Además la formación de productos laterales no deseados como ácido oxálico puede ser más fácilmente suprimida en estos mutantes.
El ácido cítrico se comercializa como ácido cítrico monohidratado o como anhidro. La mayor parte se utiliza en las industrias de alimentos y bebidas. La industria farmacológica lo utiliza comopreservativos de la sangre almacenada, en tabletas, pomadas y en preparaciones cosméticas. En la industria química se utiliza como agente antiespumante, reblanquecedor, para el tratamiento de textiles y para los detergentes.

2. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
* Determinar la cinética de producción de ácido cítrico a partir del cultivo de Aspergillus níger.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
* Indicarlas diferencias que existieron en la fermentación por cultivo sumergido y en la fermentación por cultivo estático.

* Establecer la eficiencia en la producción de ácido cítrico y en el consumo de azúcares por Asoergillus niger.

3. MATERIALES Y REACTIVOS
Materiales
* Erlenmeyers de 100 a 250ml
* Tubos bacteriológicos
* Pipetas de 1, 5 y 10ml
* Pipetas de 1, 2, 5 y 10mlestériles
* Probetas de 10, 25 y 100ml
* Mechero
* Espectrofotómetro de UV-VIS provisto de celdas de vidrio
* Matraces volumétricos de 25 y 50ml
Material Microbiológico
* Placas de Aspergillus niger previamente sembradas.
* Agua destilada estéril
Medio de cultivo (Foster) para seleccionar cepas de Aspergillus niger productoras de ácidos orgánicos
* Glucosa 5%
*Peptona 0.5%
* KH2PO4 0.1%
* MgSO4 7H2O 0.05%
* Agar 2%
* Indicador 0.7ml/100ml de medio

Indicador verde de bromocresol
* Verde de bromocresol 1g
* NaOH 1N
Medio de cultivo para la producción de ácido cítrico que contiene por cada litro:
* Sacarosa: 140.00g = 140.0g
* KH2PO4: 2.50g = 0.15g
* MgSO4 7H2O: 0.25g = 1.10g
* NH4NO3: 2.5g (NH4)2SO4: 2.5g
* NaCl* CuSO4 5H2O: 0.24mg
* ZnSO4 7H2O: 1.50mg
* FeSO4 7H2O: 0.10mg
Reactivos para la determinación del contenido de carbohidratos:
* Antrona 0.2%
* H2SO4
Reactivos para la determinación de la acidez:
* NaOH 0.1N
* Fenolftaleína

4. PROCEDIMIENTO

PRIMERA PARTE: SELECCIÓN DE CEPAS PRODUCTORAS DE ÁCIDOS ORGÁNICOS

Preparación del medio Foster: Pesar todos loscomponentes del medio, descritos en la sección de materiales y métodos, disolverlos, añadir el colorante verde de bromocresol y esterilizar por 15 minutos a 121°C. Para preparar el colorante, disolver 1g de verde de bromocresol en 14ml de NaOH 1N y aforar a 250ml con agua destilada.

Sembrar el hongo en cajas petri que contiene medio Foster colocando en el centro de la caja una pequeña porción delhongo. Incubar a 28°C y observar el crecimiento cada 24h. Seleccionar aquellas que tengan el halo amarillo más grande, indicativo de la producción de ácidos en el medio.

SEGUNDA PARTE: PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO

Preparación del medio de cultivo

Mezclar los componentes del medio de cultivo en las proporciones señaladas y esterilizarlo a 121°C por 15 minutos. Dejar enfriar y medir el pH....