Problema - Examen

PROBLEMA 1.1 11) Cuántos C-mol hay en 20g de glucosa, 18g de etanol, 5g de penicilina G (C16H24O4N2S) y en 10g de biomasa cuya composición es: C = 42,6 % P/P, H = 7,1 % P/P , O = 33,2 % P/P , N = 8,3 % P/P sales 8,8 % P/P. Rta: 0.35 C-mol de biomasa

PROBLEMA 1.2 4) Se cultivó Saccharomyces sereviciae (CH1.79O0.56N0.17) en un medio con glucosa, (NH4)2SO4 y sales. Por cada C-mol de biomasa formada se consumieron 2,24 C-mol de glucosa, 0,69 mol de O2 y se produjeron 0,89 mol de CO2. Evalúe si se ha formado algún producto y, en caso afirmativo, cual podría ser la naturaleza de este. Rta: Se forma un producto de grado =5.5 PROBLEMA 1.3 6) Un microorganismo aerobio (composición: CH1,625 O0,5 N0,125) produce una sustancia extracelular cuya fórmula molecular es C6H4O2N2. Realizado un cultivo en batch de este organismo en un medio de cultivo conteniendo 30 g/l de glucosa (sustrato limitante y única fuente de C y energía) se midieron los rendimientos en biomasa (YX/s) y oxígeno (YX/O) obteniéndose valores de 0,170 y 0,307 g/g respectivamente. Si el método colorimétrico empleado para la valoración del producto en cuestión tiene límites de detección que van desde 100 a 600 ppm de producto, ¿qué dilución del medio de cultivo se deberá realizar para poder medir la concentración de este producto ? Rta: yp/s= 0.35; producto= 7.9g; diluc 1:25 PROBLEMA 1.4 3) Se crece un microorganismo en tanque agitado de 2 litros de volumen útil a una temperatura de 28 ºC. A las 10 horas de cultivo se agota la fuente de C y Energía. Cuál deberá ser la concentración inicial de sustrato limitante? Datos: tlag= 0 horas Yx/s=0.47 g sust/g biom max=0.23 h-1 Xo=0.2g/L Rtas: Xf= 2 g/L; Sr= 3.8 g/L PROBLEMA 1.5 1.5 1) Se realiza un cultivo batch de Pseudomona sp. y se observan los siguientes resultados experimentales en función del tiempo: Tiempo (h) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Biomasa (g/L) 0.1 0.13 0.18 0.24 0.32 0.43 0.58 0.78 1.04 1.4

Sustrato (g/L) 40 39.9 39.8 39.7 39.5 39.3 39 38.5 38 37.2

Tiempo (h)

Biomasa (g/L)

Sustrato (g/L)

10 11 12 13 14 15 16 17 18

1.87 2.5 3.35 4.49 6 8 10.7 14.1 17.9

36.2 34.8 32.9 30.5 27.2 22.8 17.1 9.6 1.1

a) Calcule la velocidad especifica de crecimiento (µmax). b) Calcule el rendimiento global (Yx/s).

c) Si durante el cultivo se determina una producción global de 606 milimoles por litro de CO 2, verifique si en estas condiciones de crecimiento el microorganismo genera algún producto. Rtas.: µmax=0.29 h-1; Yx/s= 0.46 g/g; No se forma producto. PROBLEMA 1.6 4) Cultivando un microorganismo aerobio estricto en batch se obtuvo la siguiente tabla de valores para las horas iniciales del proceso: Tiempo (h) 1 2 3 4 5

X (g/l) 0.257 0.392 0.424 0.544 0.698

Se empleó un medio de cultivo sintético con la fuente de C como sustrato limitante a una concentración inicial de 14.8 g/L. Se inoculó el reactor a razón del 10 % del volumen con un cultivo cuya biomasa final había sido 2.3 g/L Calcular: a) max y tg b) Hubo fase lag ? Si la hubo, cuál fue su duración? c) Si el rendimiento celular fue de 0.45 g biomasa / g sustrato, cuál fue la concentración celular máxima alcanzada y en qué momento se obtuvo? Rta: max=0.25 h-1; tg = 2.77 h; to=0.55 ; , Xf=6.9; tnec=14.15 h.