Fermentación industrial

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DESCRIPCIÓN DE CADA UNA DE LAS ETAPAS DEL PROCESO
El punto de partida de cualquier fermentación es un recipiente limpio que ha sido esterilizado y rellenado con el medio de cultivo estéril. Posteriormente, el fermentador se inocula con el microorganismo adecuado. El tamaño del inóculo generalmente es del orden del 1-10% del volumen total del medio. Si es inferior a esta proporción puede existirun excesivamente prolongado período de latencia, lo que prolongará el período de fermentación. Para evitar estos problemas, el proceso de fermentación se lleva a cabo en cuatro etapas:
Etapa I: Preservación del inóculo
Para realizar este proceso fermentativo, la cepa maestra o maestra de Pseudomonas denitrificans fue donada por por Huarong pharmacy Corporation (Shijiazhuang, China). Para queesta cepa conserve su capacidad productora a lo largo del tiempo, se preservará mediante su congelación y desecación: liofilización en leche seca, ya que es la técnica más eficaz para pasar de líquido a sólido. De esta manera se pretende mantener las cepas durante tanto tiempo como sea posible sin división celular, por ello serán necesarias otro tipo de cepas para trabajar habitualmente con ellas:las cepas de trabajo.
La cepa madre no será cultivada más que una vez cada dos años, siempre controlando los niveles de actividad con cada uso para garantizar la mínima pérdida de producción. De los subcultivos se obtienen las cepas de trabajo, que serán las que se hagan crecer exponencialmente para poder después inocular el bioreactor.

Etapa II: Crecimiento y multiplicación del inóculo
Elcultivo preservado se reaviva inicialmente mediante crecimiento en un cultivo sólido (agar inclinado o slant), ya que se requiere que P. denitrificans forme esporas. Se mantiene el cultivo de esta manera durante 4 días (96h) a 28ºC, que es el tiempo que requiere para su crecimiento y activación.

El medio del agar inclinado contiene (g/L): melaza de remolacha, (NH4)2HPO4, MnSO4, ,(NH4)2SO4 yZnSO4, mantenido a un pH de 7-7,2.

Etapa III: Pre-cultivo en fermentador
A fin de obtener suficiente inóculo para el fermentador de producción, deben realizarse pre-cultivos en fermentadores más pequeños. Si un fermentador de producción se inicia con demasiado poco inóculo, el crecimiento se retrasa y la velocidad de formación del producto puede ser insatisfactoria. La concentración óptima delinóculo para el fermentador de producción determina que son necesarias dos etapas de precultivo de fermentación: tanque de siembra primario (150L) y tanque de siembra secundario (9000L). El número de etapas, así como las condiciones en que se realiza cada una ya han sido optimizadas con anterioridad, permitiendo así obtener el máximo rendimiento. (Wang et al., 2009).
El cultivo de siembra selleva a cabo en un fermentador de 150L, con 100L de medio de siembra (seed medium). Éste se inocula con 5 tubos de células frescas crecidas en agar inclinado (slant) y se cultiva a 28ºC durante 40 horas en agitación a 180rpm.

Transcurrido el tiempo, se recoge aproximadamente 80-90L del cultivo primario para inocular el bioreactor secundario de siembra (9000L), al que previamente se le hanañadido 5000L de seed medium. En este tanque se mantiene la tasa de aeración a 0,4vvm durante 30h, también a 28ºC. De este tanque se pasan al fermentador de producción unos 5000L, en este bioreactor se lleva a cabo el proceso de fermentación y de producción de la vitamina B12.
Etapa VI: Fermentación de producción
El bioreactor de fermentación tiene un volumen de 120 m3, de los cuales 75000L serán demedio de cultivo. A este volumen se le añade el inóculo del tanque de siembra secundario, unos 5000L, y se mantiene a 32ºC hasta hacer las 168 horas.
PROCESOS DE FERMENTACIÓN
CLASIFICACIÓN
El proceso de fermentación que se lleva a cabo se puede definir de muchas maneras en función de cómo sea clasificado. Para concretar el tipo de fermentación que se lleva a cabo, se definirán los criterios...
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