Determinación de Biomasa Por Gravimetría 123

 

  UNIVERSIDAD NANCIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS TEMA:

Determinación de biomasa por gravimetría PRESENTADO POR: 

Mostacero Chilon, Lissy Paola



Castro Goicochea, Shoselin Liliana

 

Marin Flores Alexander Jhonatan Campos Tarrillo Brayan

DOCENTE:

Ing. Ochoa Herrera Gladys

CURSO:

Bioingeniería Alimentaria

GRUPO

A2

Cajamarca, octubre del 2022

 

DETERMINACIÓN DE BIOMASA POR GRAVIMETRÍA I.

INTRODUCCIÓN En la indust industria ria y en sus aplica aplicacio ciones nes es import important antee conoce conocerr el nú númer mero o de microo mic roorga rganis nismos mos presen presentes tes en una muestra muestra.. Este Este conoci conocimie miento nto puede puede ser  utilizado en estudio de curvas de crecimiento, preparaciones de inóculos para fermentación. Biomasa es un término general que se refiere a los microorganismos presentes en un sistema. Los microorganismos son una importante fuente de obtención de metabolito metab olitoss de interés biotecnoló biotecnológico. gico. Una de las variables variables más importantes importantes en una fermentación es la biomasa. Independientemente de que se propague un microorganismo o se produzca un metabolito de interés, siempre será deseable conocer en tiempo real la concentración de biomasa. Los métodos convencionales para determinar la biomasa fuera de línea son: cuenta al microscopio, gravimetría, y métodos de siembra. Estos métodos son complejos, repetitivos y consumen tiempo. Por otro lado, espectrofotómetros conectados en línea pueden realizar la medición en tiempo real, pero requieren diluciones en altas concentraciones celulares. En este este tr trab abajo ajo se de dete term rmin inar aráá biom biomasa asa po porr gr grav avim imet etría ría méto método do qu quee va a registrar pesos (húmedo, seco) y por espectrofotómetro que mide colorimetría espectral.

II.

OBJETIVOS  

III.

Determinar la biomasa presente en una solución de levadura mediante diferentes mediante diferentes métodos de determinación de biomasa. Aprender y conocer los métodos más empleados en la determinación de  biomasa.

MARCO T TE EÓRICO Determinación de biomasa: Existen varias maneras de determinar la biomasa  presente en un medio de cultivo, ya sea por métodos directos e indirectos. Los métodos se diferencian en que los métodos directos son aquellos basados en gravimetría gravi metría,, o en observar observar la actividad actividad celular y los indirectos indirectos son aquellos que se basan en la medición de un componente celular.

A. Mé Méto todo doss di dire rect ctos os de dete determ rmin inac ació ión n de biom biomas asa: a:  Se basa basan n en el número de células o en el peso celular, dentro de estos métodos podemos distinguir a los siguientes:

 

 

Métodos gravimétricos .1 Pes esoo húme húmedo do:: Se obtiene a partir de una muestra en suspensión que es pesada luego de la separación de las células células por filtración filtración o centrifugación. Es una técnica útil para grandes volúmenes de muest mu estra ra.. La pr prin inci cipa pall de desv sven enta taja ja es qu quee el di dilu luye yent ntee qu qued edaa atrapado en el espacio intercelular y contribuye al peso total de la masa. La cantidad de líquido retenida puede ser importante, por  ejemplo ejem plo,, un pellet pellet de célula célulass bacter bacteriana ianass muy empaqu empaqueta etadas das  puede contener un espacio intercelular que aporta entre el 5-30% del peso, de acuerdo a la forma y deformación celular. Para Para co corr rreg egir ir el pe peso so hú húme medo do se de dete term rmin inará ará la ca cant ntid idad ad de líquido que queda retenida en el espacio intercelular luego de una centrifugación, para ello se utilizan soluciones de polímeros no iónico ión icoss (como (como el Dextran Dextran)) que pueden pueden ingresa ingresarr en el espacio espacio intercelular pero no pueden atravesar las paredes bacterianas.

.2 Peso seco: La cantidad total de biomasa presente en una muestra  puede medirse en términos tér minos de peso seco se co por unidad de volumen, ya sea como sólidos en suspensión totales (SST) o sólidos en suspensión volátiles (SSV). Las células se separan del líquido  bien por centrifugación bien por filtración. Se expresan en g.m.s/mL.  La principal desventaja de estas técnicas es que su determinación incluye no sólo microorganismos activos sino microorganismos muerto mue rtos, s, materia materiall inerte inerte,, políme polímeros ros extrace extracelul lulares ares y materi materiaa orgáni org ánica ca adsorb adsorbida ida.. Además Además,, no puede puede aplicar aplicarse se cuando cuando los sustratos a degradar son insolubles. Los métodos gravimétricos son son si simp mple les, s, pero pero co cons nsum umen en ba bast stan ante te tiem tiempo po y so son n po poco co reproducibles. A la vez este método este método los componentes volátiles de las células pueden perderse en el secado y puede ex exis isti tirr algun algunaa de degr grad adac ació ión. n. Tamb Tambié ién n la muest muestra ra seca seca pu pude de recob rec obra rarr hu hume meda dad d du duran rante te el pe pesad sado, o, pr prin incip cipal almen mente te si el ambiente tiene humedad relativa alta.  

Métodos espectrofotomé espectrofotométricos tricos Se basan en la existencia de una relación directa entre el número total de microorganismos presentes en una muestra y su valor de turbidez. Tras la de dete term rmin inaci ación ón de la tu turb rbid idez ez de la susp suspen ensió sión n ce celu lular lar medi median ante te espectrofotometría, el resultado se expresa en unidades de absorbancia.

 

 Sin embargo, antes de utilizar la turbidez como método de recuento, hay que realiza realizarr una recta de calibra calibrado do que relaci relacione one medida medidass direct directas as (microscópicas, por recuento en placa o peso seco) con las indirectas de la tu turb rbid idez. ez. Esta Esta recta recta co cont ntien ienee da dato toss sobr sobree el nú núme mero ro de cé célu lula las, s,  permitiendo la estimación de tal parámetro a partir de una sola medida de la turbidez. Se trata de métodos rápidos, pero de baja sensibilidad y que presen presentan tan proble problemas mas de calibra calibració ción n (tipo (tipo de cultiv cultivo, o, medio medio de cultivo) y de interferencias con partículas.

IV.

MATERIALES Y MÉTODOS IV.1 IV .1 Mate Materi rial ales es b bio ioló lógi gico coss   

Levadura Agua destilada

IV.2 IV .2 Mate Materi rial al d dee la labo bora rato tori rioo   

Vasos Beacker  Tubos de ensayo Pipeta

IV.3 Equipos    

Centrifuga Horno Espectrofotómetro Balanza

IV.4 Metodología 100ml de H2O 5g de levadura

2. 3. 4. 5.

ensayo (3 repeticiones) Cola Colarr 5ml 5ml de mue muest stra ra c/t c/tub ubo o Pe Pesa sarr tubo tubo 4 mues muestr tras as Centri Centrifug fugació ación n (4000 (4000 Rpm Rpm x 10 10 minut minutos) os) Reti Retira rarr fase fase liq liqui uida da

6. Pesar Pesar tubo tubo con muestra muestra húmeda húmeda(Pf (Pf)) 7. La ecuaci ecuación ón que que se d dete etermi rminar naráá es:

Peso1.húmedo Pesar tu tubo de

 

Peso seco 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Pesar Pesar tubo tubo de de ensayo ensayo (3 repe repetici ticione ones) s) Cola Colarr 5ml 5ml de mue muest stra ra c/t c/tub ubo o Pe Pesa sarr tubo tubo 4 mues muestr tras as Centri Centrifug fugació ación n (4000 (4000 Rpm Rpm x 10 10 minut minutos) os) Llev Llevar ar a hor horno no (1 (100 00 °C  °C x 24h aprox) Pesar Pesar y registr registrar ar peso peso cons constan tante te (Pf) (Pf) La ecuaci ecuación ón que que se d dete etermi rminar naráá es:

Espectrofotómetro

V.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Peso de tubo inicial=10,9,11g Peso total (tubo +muestra) =15,14,14g Peso de la muestra seca o húmeda =?

Las ecuaciones para la determinación de peso seco y peso húmedo son:

Muestra en seco

P1= 15-9 = 1.2   5

 

P2= 14-11 = 0.6  

5

P3= 14-10 = 0.8  

5

Muestra en Humedo  P . de muestrahumeda

P1= 15-9 = 0.4  

15

P2 = 16- 11 = 0.3 16 P3 = 14-10 = 0.3    

14

 pesode  peso de tubode tubo de muestra  peso de tubo vacio volumendelamuestra −

=

 

CM 

=

CM 

=

Muestra

 Peso de muestra seca vo volum lumen ende de la muestr muestra a

 peso de muestrahumeda vo volum lumen en dela mu mues estra tra

Peso de tubo

W tubo +

W tubo +

Peso en

Peso en

vacío (g)

muestra

muestra

húmedo

seco

seca (g)

húmeda (g)

(g/ml)

(g/ml)

1

9

15

15

0 .4

1.2

2

11

14

16

0 .3

0.6

3

10

14

14

0 .3

0.8

Promedio

-

-

-

0 .3

0. 0.3

Tabla 1: Resultados de absorbancia por el espectrofotómetro

Dilución

Absorbancia nm −1

10

2

−

10

−3

10

−4

10

−5

10

VI. VII.

1.68 0.184 -0.0134 -0.0123 -0.081

RECOMENDACIÓN CONCLUCION

La biomasa de levadura es capaz de absorber cantidades apreciables de cationes y otros elementos químicos en el medio de crecimiento, aun cuando estos no sean necesarios para el funcionamiento adecua- do de su metabolismo.

VIII. IX.

BIBLIOGRAFIA ANEXOS En seco: