Química


INGENIERÍA BIOQUÍMICA
BIOINGENIERÍA I

Reporte de la Práctica:
Oxidación biológica de etanol en un reactor de lecho fijo.

GRUPO: 7IV1

EQUIPO: 4

ALUMNOS:
CANO CÁRDENAS JESÚS
GÓMEZ LEÓN KAREN
RODRÍGUEZ HERNÁNDEZ IRVING ENRIQUE
SERNA RODRÍGUEZ ERICKA ALEJANDRA

PROFESORA:
M. en C. MARÍA ELENA MONDRAGÓN PARADA

FFECHA DE ENTREGA:
14 DE MARZO DE 2013
Práctica. Oxidaciónbiológica de etanol en un reactor de lecho fijo.

Objetivos.
Objetivo general.
Producir vinagre en un biorreactor tipo Frings con células inmovilizadas (Gluconacetobacter spp.).
Objetivos específicos.
Conocer el biorreactor tipo Frings.
Acondicionar el material de soporte utilizado en el biorreactor y saber el fundamento de la elección del mismo.
Estudiar los parámetros que se debenvigilar durante la producción de vinagre.
Realizar el ajuste necesario de la concentración de la mezcla de reacción.
Determinar la acidez del producto durante la producción de vinagre.

Desarrollo experimental.

Introducción.
El vinagre puede definirse como un condimento hecho a partir de sustancias que contienen azúcares o féculas y que experimentan una fermentación alcohólica seguida defermentación acética. Contiene aproximadamente 4g de ácido acético/100mL. La FDA distingue: vinagre de sidra o manzana, de vino o uva, de malta, de melazas, de glucosa y vinagre de destilado. El reactor de Frings utiliza virutas de haya y puede producir 300 L de vinagre destilado por día.
Persson (1822) designó a la película superficial que se forma sobre el vino con el nombre de Micoderma, considerandoque se trataba de un hongo relacionado con las levaduras. Pasteur (1868) atribuyó la formación de vinagre a una fermentación acética del etanol por una bacteria o fermento de crecimiento en superficie que denominó Micoderma aceti. En realidad el micoderma contiene una flora compleja dentro de un limo fibroso que incluye burbujas de CO2 que facilitan su flotación.
Hansen (1878) fue el primero endemostrar que la transformación del etanol en ácido acético la realizan unas bacterias particulares de las cuales hay varios tipos y que en conjunto se denominan actualmente bacterias del ácido acético. Hansen obtuvo el cultivo puro de varias de ellas. Realizó la fermentación acética del etanol con cultivos puros y mixtos y puso claramente de manifestó la necesidad de oxígeno, lo que ponía enentredicho el concepto de “fermentación acética”.
En años recientes, las técnicas de inmovilización de células se han vuelto cada vez más importantes y se han empezado a aplicar exitosamente en procesos industriales como en la producción de alcohol, ácidos orgánicos, enzimas, biotransformación de esteroides para la producción de hormonas, en aguas residuales y en la aplicación en alimentos.
Lalibertad en el movimiento celular puede estar restringido en dos maneras principales: adsorción de las células (ya sea entre las células mismas o a una superficie de un soporte sólido) con enlaces físicos y químicos, o con una inmovilización física de las células sin un soporte.
Muy poco trabajo de desarrollo se ha llevado a cabo usando estas técnicas en la industria del vinagre. Cabe mencionar quelas bacterias acéticas son aerobios estrictos y por lo tanto es muy importante considerar la resistencia mecánica de los soportes para la transferencia de oxígeno, un aspecto que es el factor más limitante.

Manejo de datos y Resultados.
a) Cálculos para el ajuste de la concentración de la mezcla de reacción.
Mezcla vino-vinagre (6%alcohol- 3%acidez)
Vino-11%alcohol, 89% agua
Vinagre- 5% deacidez, 95% agua
1 litro de mezcla vino-vinagre utilizando V1C1=V2C2


Debemos considerar el volumen total y hacer un ajuste para que la mezcla no rebase los 1000ml:
Volumen total calculado: 1145.4545


Con esto medimos y preparamos la mezcla inicial para el reactor.
b) El cálculo de la velocidad volumétrica media de reacción.
Para calcular la acidez del producto usamos la fórmula:...