informe parte de enzimas 2







PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA BIOQUÍMICA


INFORME TECNICO 2
LABORATORIO DE BIORREACTORES
PARTE DE ENZIMAS
IEB-448




Integrantes: Karol Aranda Valencia
Valeska Canales Pozo
Claudio Michea Villalobos
Jenniffer Valdebenito FernándezProfesores: Álvaro Díaz Barrera
Cecilia Guerrero Siancas


Viernes 20 de Junio, 2014
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Reactor enzimático continúo tanque agitado

La modalidad de operación continua está especialmente diseñada para el uso de enzimas inmovilizadas, en esta operación la enzima se encuentra retenida en el reactor, que opera encondiciones controladas, tiene una alimentación continua por una corriente de sustrato y el producto se recupera a través de una corriente libre de catalizador (Illanes A, 1995).
En este caso se utilizó un reactor continuo perfectamente agitado que opera con enzima inmovilizada, y es retenida por efecto de un filtro en la manguera de salida (reactor enzimático de ultrafiltración).
Diagrama delReactor

A continuación se muestra el diagrama de la modalidad de operación continua.

Figura 1: diagrama del reactor continuo perfectamente agitado.
A continuación se realizará una comparación del comportamiento teórico respecto del tiempo de residencia, con los datos calculados teóricamente a partir del flujo de alimentación.
Los datos del comportamiento teórico se obtienen a partir de lagráfica incluida en los anexos.

Figura 2: Conversión de sustrato a producto versus tiempo, para una concentración inicial de 100[mM] de lactosa y distintos flujos.
En el gráfico se puede ver el comportamiento modelado a partir de la ecuación para un RCTA con inhibición por producto y 1 [mL/min] de alimentación. Las demás rectas corresponden al grado de conversión máximo que se puede llegar aobtener, teniendo como variable el flujo de alimentación. Además se puede apreciar que para la reacción llevada para un flujo de alimentación de 1 [mL/min] para el tiempo en el que fue operado el reactor no es posible alcanzar el grado de conversión máximo o estimado reflejado en el gráfico (81%).






A continuación se realizará una comparación de los datos obtenidos, con los datos calculadosteóricamente a partir del tiempo de residencia y la conversión máxima para el mismo flujo de alimentación.

Figura 3: Conversión de sustrato a producto versus tiempo, para una concentración inicial de 100[mM] de lactosa y un flujo de 1 [mL/min].
Se aprecia en el gráfico, la representación teórica del comportamiento en un reactor continúo perfectamente agitado, utilizando la enzimabiolactasa-NTL, que tiene inhibición competitiva por producto.
Los resultados experimentales se alejan de los datos teóricos. La curva experimental presenta una velocidad máxima de reacción inicial mayor, obteniendo grados de conversiones más altos que los calculados teóricamente en los primeros minutos de la reacción (antes de los 90 [min]), además se aprecia que la reacción llego a un estado estacionario,con una conversión del 29%, a diferencia de la curva teórica donde sigue aumentando la concentración de producto. Además se puede apreciar en la figura que el grado de conversión obtenido en la experiencia de laboratorio es bastante menor que la calculada teóricamente, pero según la figura 2, este resultado era esperado en base al tiempo de operación.

A continuación se realizará unacomparaciónde los datos obtenidos en laboratorio, donde se trabajó con la misma temperatura y se tuvo como variable el flujo.

Figura 4: Conversión de sustrato a producto versus tiempo, para una concentración inicial de 100[mM] de lactosa, a distintos flujos.
Se puede apreciar en la figura que la curva con menor flujo de alimentación, tiene una velocidad de reacción mayor que la de menor flujo, lo...