UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANTERTALLER DE BIOPROCESOSTEMA: ESTEQUIOMETRA

1. Para la produccin de penicilina (C16H18O4N2S) usando como biomasa Penicillium, glucosa (C6H12O6) como sustrato, y cido fenilactico (C8H8O2) como precursor; la estequiometria de la sntesis global es:

a. Cul es el mximo rendimiento terico de penicilian a partir de glucosa?b. Cuando los resultados de un proceso de fermentacin fueron analizados, se encontr que 24% de la glucosa fue usada para el crecimiento, 70% para para mantenimiento actividades de mantenimiento celular y slo 6% para la sntesis de penicilina. Calcule el rendimiento de penicilina a partir del sustrato a partir de esas condiciones.c. La fermentacin descrita en el literal b, fue llevada a cabo en un fermentador de 100 litros. Inicialmente el tanque se llen con un medio nutritivo que contenia 50 g/l de glucosa y 4 g/l de cido fenilactico. Si la reaccin se para cuando la glucosa es de 5,5 g/l, determine:c.1. Cul es el sustrato lmite si el amoniaco, oxgeno y cido sulfrico estn en exceso?c.2. La masa total de glucosa usada para el crecimiento.c.3. La cantidad de penicilina producida.c.4. La concentracin final del cido fenilactico.

2. Para una cepa microbiana, la fmula elemental es C4,4H7,3O1,2N0,86. La bacteria crece en condiciones aerobias usando hexadecano como sustrato. La ecuacin que describe el crecimiento es:

a. La ecuacin estequiomtrica est balanceada?b. Suponiendo una conversin del 100%, cual es el rendimiento de clulas a partir de hexadecano?c. Suponiendo una conversin del 100%, cual es el rendimiento de clulas a partir del oxgeno?d. Usted ha sido encargado de un pequeo fermentador para el crecimiento de la bacteria y su objetivo principal es producir 2,5 kg de clulas para inocularlo en un reactor a escala piloto:d.1. Cul es la cantidad mnima de hexadecano que debe contener su medio de cultivo?d.2. Cul debe ser la concentracin de hexadecano mnima en el medio, si el fermentador que usted opera es de 3 metros cbicos.d.3. Cul es el volumen mnimo de aire a 20C y 1 atm que debe ser bombeado al fermentador durante el crecimiento para producir la cantidad requerida de clulas?