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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE GÓMEZ PALACIO EVIDENCIA 1 INFORME DE UN BIOPROCESO REACTIVO DOCENTE: ROGELIO RIOS VIELMA ALUMNO: VICTOR ALFREDO ALCANTAR MORENO 20080046 5B 15 de febrero de 2023 Planteamiento y propuesta del bioproceso reactivo: El objetivo del presente informe es proponer un bioproceso reactivo para la producción de ácido cítrico utilizando el hongo Aspergillus niger. El ácido cítrico se utiliza ampliamente en la industria alimentaria como conservante y acidulante, así como en la producción de productos químicos. Diagrama del bioproceso: El proceso consiste en la fermentación de sustratos a través del uso de Aspergillus niger. La fermentación se realiza en un biorreactor de 20 L, donde se controlan las condiciones de pH, temperatura y aireación para garantizar la máxima producción de ácido cítrico. El sustrato utilizado será una solución de melaza de caña de azúcar al 30% (p/v). El diagrama del bioproceso se muestra en la siguiente figura: Técnicas de recuperación de los bioproductos del bioproceso: Una vez finalizada la fermentación, se realiza la recuperación del ácido cítrico producido. En este proceso se emplean técnicas de extracción líquido-líquido utilizando solventes orgánicos. El proceso de recuperación consta de las siguientes etapas: 1. Filtración: se filtra la solución obtenida del biorreactor para separar la biomasa del líquido. 2. Acidificación: se acidifica la solución filtrada para disminuir el pH y promover la formación del ácido cítrico. 3. Extracción: se realiza la extracción líquido-líquido utilizando un solvente orgánico, como el butanol. El ácido cítrico se distribuye preferencialmente en el solvente orgánico, mientras que los componentes no deseados permanecen en la fase acuosa. 4. Separación: se separa la fase orgánica de la fase acuosa. 5. Recuperación: se recupera el ácido cítrico de la fase orgánica mediante destilación. Presentación y análisis de datos del bioproceso: El bioproceso se llevó a cabo durante 120 horas a una temperatura de 30°C y un pH inicial de 5.5. Se midió la producción de ácido cítrico cada 24 horas mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Los resultados se muestran en la siguiente tabla: Tiempo (h) Ácido cítrico producido (g/L) 24 5.2 48 12.1 72 17.6 96 21.8 120 23.9 Se puede observar que la producción de ácido cítrico aumenta con el tiempo de fermentación, alcanzando un valor máximo de 23.9 g/L después de 120 horas. Sin embargo, se observa una disminución en la tasa de producción de ácido cítrico después de las 96 horas, lo que sugiere que la fermentación ha alcanzado su punto de saturación. En conclusión, el bioproceso reactivo propuesto es capaz de producir ácido cítrico a partir de sustratos renovables. La fermentación se lleva a cabo utilizando el microorganismo Aspergillus niger y los productos se recuperan y purifican utilizando técnicas como destilación y membranas de ultrafiltración.
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