3.3. CINETICA FORMACION PRODUCTOS



3.0

CINETICA DE FORMACION
DE PRODUCTO


Dr. Blgo. CARLOS E. VILLANUEVA AGUILAR

MSc. Microbiología Industrial Y Biotecnología


Los microorganismos pueden elaborar ( concentrar ) numerosos metabolitos.

Este hecho, y además la rapidez (velocidad) con la cual los producen, justifican el interés de su utilidad en Biotecnología, basada en su gran poder de síntesis.Cuando en un proceso microbiano, paralelamente al establecimiento de la curva de crecimiento celular (X) , con la ayuda de técnicas de dosificación apropiadas, se traza la curva de evolución de la concentración del metabolito apropiado ( P), se puede deducir las variaciones de la velocidad de formación del metabolito ( rp = dP/dt ), expresada en g L –1 h-1CONTENIDO


1. Velocidad de formación de producto (rp)
1.1. Aplicando Yp/x (rendimiento producto en relación al crecimiento)
1.2. Aplicando r x (velocidad de crecimiento celular)
1.3. Aplicando q p ( velocidad especifica de formación de producto)

2. Velocidad especifica de formación de producto (qp)

3. Velocidad de formación de producto y mantenimiento celular

4. Relaciónconsumo de substrato, formación de productos y crecimiento

5. Relación entre las Velocidades específicas:

Consumo de Sustrato (qs), Crecimiento (µ), Mantenimiento (m) y
Formación de producto (qp)



LISTA DE SÍMBOLOS


Concentraciones
P
S
X

Coeficientes
m
Yx/s
Yp/s

Velocidades especificas
μ
α
qP
qS
q02

Velocidades
rX
rS
rP
ro2Producto
Substrato
Biomasa


Mantenimiento
Coeficiente de rendimiento celular (biomasa)
Coeficiente de rendimiento de producto



Velocidad especifica de crecimiento
Velocidad especifica de muerte celular
Velocidad especifica de formación de producto
Velocidad especifica de consumo de substrato
Velocidad especifica de consumo de oxigeno



Velocidad de crecimiento celularVelocidad de consumo de substrato
Velocidad de formación de producto
Velocidad de consumo de oxigeno

1. VELOCIDAD DE FORMACION DE PRODUCTO ( rP )


1.1. Aplicando Yp/x (Rendimiento de producto en relación al crecimiento):

  Si reordenamos Ec. (1) y derivamos respecto al tiempo se obtiene Ec. (25): 

     (1) Yp/x = dp / dx

 Yp/x = dp / dt / dx / dt

Despejando: dp / dt

(24) dp / dt = Yp/x . dx / dt

Aplicando sus equivalentes se tiene (25) :

(25) VELOCIDAD DE FORMACION DE PRODUCTO ( rP )

rp = Yp/x . rx donde: rp = velocidad de formación de productorx = velocidad de crecimiento celular1.2. Aplicando rX ( velocidad de crecimiento celular ):


Introduciendo la Ec. (18) en la Ec. (25) se obtiene Ec. (26):
 
(18) rX = μ x donde: μ = velocidad especifica de crecimiento

(25) rp = Yp/x . rX

(26) VELOCIDAD DEFORMACION DE PRODUCTO (rP)


rP = Yp/x . μ X





1.3. Aplicando qp ( velocidad especifica de formación de producto ):


(27) VELOCIDAD DE FORMACION DE PRODUCTO (rP )

Si: rX = μ . x por analogía rP puede expresarse como:

rP = qp . x donde: qp = velocidad especifica de formación...