Proceso de Producción de Penicilina

 

Universidad Central de Venezuela Facultad de Ingeniería Dpto. de Diseño y Control de Procesos Procesos Químicos (5465)

PROCESO DE PRODUCCIÓN DE PENICILIN Bachiller: Ramnier Gómez

 

PENICILINA 

 Son antibióticos del grupo de los   β-Lac -Lactami tamicos cos empl emplead eados os en el tratamiento de infe in fecc ccio ione ness pr prov ovoc ocad adas as po por  r  bacterias



  Fu e descubierta por    primera vez por Alexander  Fleming en 1928



 Penicilllium Notatum

 

PENICILINA 

Poseen un anillo β-lactamico





Son derivados del 6-APA

Esta compuesta de -

β lactamico anillo yununo tiazolidinico

 

TIPOS DE PRODUCCIÓN DE PENICILINA 

Superficie

Se basa en el crecimiento del hongo en una superficie de delgada capa de medio de cultivo.



Sumergida

Se basa en el crecimiento del hongo en todo el medio de cultivo (Usado industrialmente)

 

ESQUEMA DE PRODUCCIÓN

 

DIAGRAMA DE BLOQUE DEL PROCESO

 

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO

 

Bloques del proceso Leyenda

Bloque de preparación preparación de materia prima (Crecimiento de cepas) Bloque de preparación de nutrientes Bloque de preparación a la alimentación a la separación Bloque de separación I Bloque de separación II Bloque de Purificación Bloque de recuperación y aprovechamiento de residuos resid uos Puntos de mezcla

 

ETAPAS DE PRODUCCIÓN 1.

Preparación de materia prima (Crecimiento de cepas)

2.

Preparación del cultivo de alimentos

3.

Fermentación

4.

Separación y purificación

 

PREPARACIÓN DE MATERIA PRIMA 

Las esperas liofilizadas se guardan en un agar, y luego pasan aun cultivo vegetativo compuesto de macerado maíz y 2-3% de lactosa yde compuestos inorgánicos.

 

PREPARACIÓN DE CULTIVOS DE ALIMENTOS

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

Líquid ido o de maceració ión n de maíz (4-5 -5% % peso seco). Una fuente de Nitrógeno adicional, harina de soja, extracto de leva le vadu dura ra o su suer ero. o.



Una fu fuen ente te de ca carb rbon ono, o, la lact ctos osa a.



Varios Var ios tam tampon pones es



El ác ácid ido o fe fen nilila acé céttic ico o o el fen enox oxia iacé céti tic co se al alim imen enta tan n con onttin inua uame ment nte e como co mo pr prec ecur urso sore ress (0, 0,55-0, 0,8% 8% de dell to tota tal) l)..

 

FERMENTACIÓN 

Es la etapa mas importante del proceso, en esta se agregan los cultivos de alimentos y la materia prima a un grupo grupo de biorreactore biorreactoress tipo batch, batch, donde donde empieza la fermentación, y luego se regula la cantidad de alimento para someter al hongo a una situación de estrés, y con ello la síntesis de la penicilina

 

CARACTERÍSTICAS DEL REACTOR 

Agitador vertical



Sistema de introducción de aire



Serpentines para regular la temperatura

T= 25-27ºC pH= 6,5 P= 135-170 kPa

 

SEPARACIÓN 

Es el conjunto de operaciones permi ten separar la penicilina del caldo que y en permiten consecuencia, la obtención del producto final. Se divide en 4 etapas. Separación del micelio 2. Separación de impurezas 3. Cristalización Secado y Limpieza de los cristales 1.

4.

 

SEPARACIÓN DEL MICELIO 

La separación se realiza con el uso de un filtro rotatorio al vacío, y alimentación de agua

El caldo luego se enfría entre 3 y 5ºC y se almacena

 

SEPARACIÓN DE IMPUREZAS 

La extracción se realiza en operación continua, a contracorriente en un extractor centrífugo en etapas múltiples, a temperaturas entre 0 y 3ºC. Se pueden quitar impurezas con carbón activado

 

CRISTALIZACIÓN 

Se adiciona acetato de potasio o sodio, sodi o, para que la penicilina G o V sea cristalizado cris talizado por esas sales. Esta después se lleva a unos filtradores rotatorios al vacío donde se recolectan los cristales.

 

SECADO Y LIMPIEZA DE LOS CRISTALES 

Los cristales de penicilina se limpian con alcohol isopropílico, alcohol butílico u otro solvente volátil v olátil que remueva impurezas residuales como acetato de sodio o potasio no usado, etc.pigmentos, Luego de la limpieza se filtran, se lavan con un solvente solv ente y se secan con aire caliente dando como resultado final penicilina G o V.

 

ANÁLISIS ECONÓMICO 



Se atribuye un 80% del costo de producción de penicilina al proceso de fermentación y un 20% a las etapas posteriores de extracción y purificación El máximo rendimiento mencionado en esta fermentación es aproximadamente 0.1 g de penicilina por gramo de azúcar.

 

COSTOS DE REACTIVOS Y PRODUCTOS



Reactivos

Costo($/Kg)

Jarabe de maíz

0,45*

Lactosa Ácido Fenilacético

4,5* 120*

Agua

0,0021**

Extracto de Levadura

6,1*

Producto

Venta ($/Kg)

Penicilina

25*

*Alibaba, **Precio **Precio promedio internacional del agua por m3 es de 2,1$

 

COSTOS POR HORA DE LOS REACTIVOS Reactivos

Costo($/Kg)

Flujos(Kg/ h)

Jarabe de maíz (500kg/m3)

0,45

75000

33750

Lactosa (2-3)% p/p

4,5

93,75

421,88

Ácido Fenilacético (0,5-0,8)%

120

24,38

2925,6

Agua

0,0021

74878,12

157,24

6,1

3,75

22,88

Extracto de Levadura (0,1)%

Costo ($/h)

 

VENTA POR HORA DEL PRODUCTO





Producto

Venta($/Kg)

Flujos(Kg/ h)

Venta($/h)

Penicilina

25

7500

187500

Total ventas por hora- Total costos costos por hora=187500$-46630,75$ hora=187500$-46630,75$ =140869,25$ Donde se obtiene una cantidad neta positiva y se concluye que el proyecto es RENTABLE.

 

GRACIAS POR SU ATENCIÓN