fermentacion

Instituto Politécnico Nacional
Escuela Nacional de Ciencias Biológicas
Químico Bacteriólogo y Parasitólogo

Práctica 2:
Balance de Fermentación
Hipótesis:
Si Saccharomyces cerevisiae realiza una fermentación alcohólica, entonces obtendremos CO2 y etanol
Si colocamos un mol de glucosa como fuente de energía, entonces Saccharomyces cerevisiae la consumirá y producirá 2 moles de C02 y 2moles de etanol, a partir del proceso de fermentación.
Si la fermentación se lleva a cabo de manera eficiente, entonces el porcentaje de carbono recuperado se encontrará en un intervalo del 65-85%
Si la fermentación se lleva a cabo de manera eficiente, entonces el índice de óxido-reducción será igual a 1.

Diseño Experimental:
a) Obtención de la Suspensión celular
Proceso
JustificaciónLavado celular
Eliminar residuos provenientes del medio donde se encuentran y algunos productos extras que puedan interferir en el control de las condiciones deseadas.
Regulador de fosfatos
Mantener el pH controlado y la osmolaridad celular


b) Proceso de Fermentación
Condiciones del Sistema de Fermentación
Proceso
Justificación
Sin tapón
Cámara principal
2 mL de suspensión de células y0.5 mL de regulador de fosfatos
Microorganismo que llevará a cabo la fermentación en condiciones osmóticamente reguladas

Vaso
central
0.2 mL de NaOH 20%
Sustancia que reacciona con CO2, evitando que continúe en forma gaseosa

Corriente de gas nitrógeno
Gas inerte que desplaza las moléculas de O2, proporcionando condiciones anaerobias al sistema
Con tapón
Preincubar a temperaturaambiente 5 minutos
Homogeneizar la temperatura en el sistema

Vaso
central
Inyectar 0.5 mL de glucosa 2M
Sustrato a fermentar

Incubar a temperatura
ambiente 30 minutos
Tiempo para llevar a cabo fermentación

Cámara principal
0.3 mL de ácido tricloroacético 10%
Detener el proceso de fermentación
Sin tapón

1.7 mL de ácido tricloroacético 10%
Detener completamente el proceso defermentación
RECUPERAR MEZCLA DE FERMENTACIÓN EN MATRAZ VOLUMÉTRICO
Realizar lavados con agua
destilada de la cámara principal
Recuperar completamente la mezcla de fermentación
0.7 mL de KOH 10%
Neutralizar exceso de TCA
Aforar a 10 mL con agua destilada
Conocer la concentración final de glucosa residual y etanol

* Incluir matraz TESTIGO sin glucosa

c) Determinación de EtanolProceso
Justificación
Cámara externa
Colocar vaselina
en el borde
Para sellar la cámara herméticamente con la placa de vidrio y evitar la salida de la forma oxidada del etanol que es sumamente volátil.

Alícuotas de la muestra (0.2 y 0.5 ml) y 1 mL del testigo
+
agua destilada hasta 1 mL
Hacer determinación espectrofotométrica del contenido de etanol en ambas proporciones

2 mL K2CO3Permite la oxidación del etanol a acetaldehído, que es mucho más volátil que su forma reducida, y permite la micro difusión de este hacía el K2Cr2O7
Cámara central
2 mL de K2Cr2O7
Reactivo que permite cuantificar indirectamente la concentración de etanol. El ion Cr2+ se reduce a Cr3+ al reaccionar el K2Cr2O7 con el acetaldehído, mientas que este se oxida totalmente a ácido acético. La formareducida del Cr3+ es la que se cuantifica por el método espectrofotométrico.
SELLAR CON PLACA DE VIDRIO Y MEZCLAR INCLINANDO LIGERAMENTE
Incubar a temperatura ambiente 30 minutos
RECUPERAR EN MATRAZ VOLUMÉTRICO
Aforar a 10 mL con agua destilada
Conocer la concentración final de etanol
Leer absorbancia a 445 nm contra agua destilada
Conocer la absorbancia de las alícuotas e interpolando en curvatipo obtener sus concentraciones

d) Determinación de Glucosa residual
Proceso
Justificación
2 mL DE LA MUESTRA DE PROBLEMA Y DEL TESTIGO DE LA CÁMARA PRINCIPAL
Centrifugar en tubos para microcentrifuga
Obtener sobrenadante libre de células
RESCATAR SOBRENADANTE
0.5 mL del problema
(dilución 1:20)
Realizar método
de DNS
Determinar glucosa residual
0.1 mL del testigo
(dilución...