Primer Examen de Biotecnología

Primer Examen de Biotecnología

Según la investigación “Evaluación de melaza de caña como sustrato para la producción de Saccharomyces cerevisiae”, se porta la siguiente tabla sobre el cambio de la biomasa y el sustrato en la fermentación. Analice:

1. Con estos resultados ajustarlos a la cinética de Monod y a un modelo logístico de fermentación según las siguientes ecuaciones. Considerar como valores iniciales para iteraciones: umax = 0,1, Xm = 10, Yxs = 0,1, m = 0,1.

Para el ajuste a la cinética sólo considere los tiempos hechos cada dos horas, no considere los resultados obtenidos a los tiempos de 1, 3 y 5 horas. Describa qué medio y qué condiciones de cultivo usó el investigador.

[pic 5]

1. Utilizando los resultados obtenidos en la pregunta 1.1., simule de forma numérica cómo cambiaría la biomasa y la concentración de sustrato si la concentraciones iniciales fueran de 5 g/L de biomasa y 180 g/L de sustrato. Utilice el modelo con mejor ajuste.
2. En un fermentador continuo se conoce que los balances de masa para la biomasa y el sustrato conducen a las siguientes ecuaciones:

[pic 6]

[pic 7]

Donde la velocidad específica de crecimiento  para las cinéticas de Monod o Logística se definen como:[pic 8]

Considere que se busca fermentar melaza utilizando un flujo de entrada de 0,1 L/min, dodne la concentración de entrada de sustrato debe ser de 150 g/L y la de salida de 85 g/L. El flujo de entrada es estéril. Calcular el volumen del reactor y la concentración de biomasa a la salida del reactor utilizando los modelos de Monod y Logístico por separado (reemplazando la definición de velocidad específica de crecimiento de cada modelo por separado en los balances de biomasa o sustrato) y las constantes cinéticas calculadas en la pregunta 1.1. Sugerencia: para el modelo logístico se obtendrá se obtendrá un sistema de ecuaciones donde del balance de masa el sistema será de segundo grado, para facilitar el cálculo cambie la variable 1/V por una variable “z”, de la solución del sistema se calcule primero z y a partir de este valor calcular V puesto que z = 1/V.

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