Introduccion a las bioseparaciones

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Qué son los procesos de bioseparación?

EL PROCESO BIOTECNOLOGICO



Por qué se necesitan desarrollar bioseparaciones?

• Por avances en ingeniería genética y en la tecnología de ADNr quehan hecho posible producir proteínas de alta relevancia.
• Para procesar productos biológicos con un alto grado de pureza y a gran escala.
• Para encontrar procesos de separación que sean económicosy biocompatibles.

Son importantes las bioseparaciones?



Importancia económica de las bioseparaciones

Producto Costo relativo Costo de la bioseparacion (%)
Etanol 1 15
Biomasa delevadura 2 20
Acido cítrico 3.2 30-40
Glutamato monosódico 5 30-40
Penicilina G 60 20-30
Enzimas a granel 100 40-65
Proteínas terapéuticas >500 60-80

Por qué es importante minimizar el número depasos de bioseparación?



El proceso idealizado de bioseparación

Ejemplos




Equilibrio químico

Considerando la reacción en equilibrio entre dos especies A y B en una fase liquidaúnica



Los moles de cada especie pueden calcularse usando



La constante de equilibrio del sistema esta definida por



Relación entre la constante de equilibrio y la energíalibre de Gibbs



El efecto de la temperatura sobre la constante de equilibrio



Además



Equilibrio de soluto en dos fases

Cuando un soluto A se distribuye entre dos fases líquidasinmiscibles, α y , el equilibrio se alcanza cuando se satisfacen tres condiciones





o

El potencial químico está dado por



Definiendo el coeficiente de distribuciónEquilibrio sólido-líquido (Solubilidad)

Cuando un sólido se disuelve parcialmente en un líquido se pueden aplicar relaciones de equilibrio similares a las anteriores





o

Paraobtener



Solubilidad de aminoácidos y proteínas

Figura 4.1 García



Difusividad molecular

Ley de Fick (unidimensional)



La difusividad de compuestos bioquímicos de bajo...
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