Marco teorico de bioprocesos

Introducción

Los procesos industriales que utilizan microorganismos, son una fuente importante de productos comerciales en la industria farmacéutica y alimentaria, generando ingresos a la economía mundial. Conocer la cinética de éstos cultivos es necesario para predecir cómo evoluciona el cultivo, como se consume el sustrato y cuál es la acumulación del producto (Genmic, 2014). En un bioproceso la biomasa es la variable más importante, ya que por medio de ésta es posible determinar la eficiencia del sistema, cuantificándola se puede saber el consumo de nutrientes, tasas de producción y realizar el cálculo de balances de masa. Se realiza su determinación por varios métodos de observación que estiman propiedades físicas o actividad biológica, u otro métodos que estiman componentes celulares o actividades metabólicas tales como son las técnicas espectrofotométricas, gravimétricas, recuento celular entre otros (Arnáiz, Isac, & Lebrato, 2007).

Es fundamental conocer los factores que afectan el desarrollo y su cinética de crecimiento en los microorganismos, y el cómo inciden estos factores en su activación o destrucción de este. Aquellos factores que afectan el crecimiento microbiano son: la temperatura, el oxígeno, la acidez, el pH, entro otros. En está practica se emplearon estos métodos para determinar el consumo de sustrato que se presenta en la muestra y relacionar la concentración celular (g/L) con la absorbancia de la muestra, tanto en la curva de calibración de biomasa como en la de azúcares reductores. (Olivas, 2004)

Marco teórico

Producción de biomasa

La producción de biomasa a partir de diversos microorganismos que son cultivados en condiciones fermentativas óptimas y con sus explícitos sustratos, depende principalmente de la fuente de nutrientes y composición, además de la relación (C/N) que es un factor importante porque afecta la formación del micelio y del cuerpo fructífero de los hongos (Torres, Quintero & Atehortua, 2011) por esta razón existen diversas formas de evaluar su viabilidad y maneras para cuantificar su biomasa y sustrato, primordialmente para identificar las etapas de crecimiento; el método más común es por espectrofotometría donde se relaciona el peso de biomasa con la absorbancia de la luz. Este método se realiza cruzando una luz en cada tubo que contiene el cultivo de microorganismos. Con este procedimiento la concentración celular aumenta y el cultivo va reduciendo la cantidad de luz transmitida, esto se debe a la difracción de la luz por parte de los microorganismos, la curva de calibración utilizada es de 540 nm ya que la absorbancia no es una medida directa del número de células y esta ayuda a obtener una relación entre las variables a medir (Diaz, 2011), finalmente el resultado se expresa ya sea en unidades de absorbancia, en porcentaje de transmitancia  y/o en unidades de Klett (UK); debido a que es una relación directa entre el número total de microorganismos y su valor de turbidez.

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