clase0_introduccion

8/18/2019 Clase0_introduccion

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Separación y ProcesosBiotecnológicos

BT56A- IQ742

Primavera 200


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ClasesCATEDRA

LUNES 12:00-13:30VIERNES 12:00-13:30

AUXILIAR

Miércoles 14:30-1:00 !"a#r$% e&ce'cio%es(E)ercicios *o+as las clases

!"#$A %" #&'T(&)"S*

, #&'T(&) +* ,ircoles 26 .e agosto, #&'T(&) 2* ,ircoles 7 .e &ct/re, #&'T(&) 1* ,ircoles ++ .e 'oviemre


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ro.ra/a

Rec'eraci% +e ro*e%as

• Se'araci% Sli+o-Li+o:, Ce%*ri.aci%

, 5il*raci% 6 Coa.laci%

6 5loclaci%

, rocesos +e Me/#ra%a 6 Micro il*raci%

6 Ul*ra il*raci%

6 Di$lisis


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Ro/'i/ie%*o +e Céllas 6 Mé*o+os Mec$%icos

, "o/o.e%i7a+ores, Moli%os +e 8olas

6 Mé*o+os No Mec$%icos, Sol9e%*es, lcalis

, E%7i/$*icosCo%ce%*raci% +e ro*e%as

6 reci'i*aci%, Selec*i9a, No selec*i9a

6 E&*racci% Li+o-Li+o


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riicaci% +e ro*e%as, Téc%icas Cro/a*o.r$icas

6 A+sorci%; A+sorci% e% Col/%as 6 Teora +e Cro/a*o.raa +e ro*e%as, Cro/a*o.raa +e 5il*raci% 'or


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, Dise>o +e rocesos +e Se'araci%

, Cl*i9o +e Céllas A%i/ales ? Ve.e*ales, rocesos 8io*ec%ol.icos

, I%+s*ria 8io*ec%ol.ica +e ro*e%as

Ma*erial +el Crso

E% U@ Crsos


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"val/ación

, 3 Co%*roles ? E&a/e% !Nc(, E)ercicios ? Tareas !Ne(

, Tra#a)o +e I%9es*i.aci% !N*ra#a)o(

, N5re.ra+o 0B Nc 0B2 Ne

, N5os*.ra+o 0B Nc 0B1 Ne0B10 N*ra#a)o


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Biliogra3a

+ Sco'e RBF Gro*ei% riica*io%: ri%ci'les a%+ rac*iceG 3er E+ici%;S'i%.er/ 1HH4

2B "arris EBLB a%+ A%.al SB Gro*ei% 'riica*io% /e*=o+s: A 'rac*icala''roac=G 1 E+ici%; IRL ress; 1HJH

3B 8el*er B; Cssler EBLB a%+ " Kei S=o G8iose'ara*io%s : Dos*rea/

rocessi%. or 8io*ec=%olo.?G:; o=% Kile? a%+ So%s ; 1HJJB4B %oran , Bioprocess "ngineering Principles Aca.emic Press +5B Ase%)o BAB GSe'ara*io% 'rocesses i% 8io*ec=%olo.?G; Marcel Deer; 1HH0B Te)e+a; RBMBMo%*esi%os; RB


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#lases

,aterial

"n #/rsos

%"B"' T(A"( ") ,AT"(IA)


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Intro./cción


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I'T(&%##I&'

, La #io*ec%olo.a =a a9a%7a+o e% los Ql*i/os a>osB, La oer*a +e e/'resas e% el $rea +e i%.e%iera .e%é*ica so%

.e%eral/e%*e re'or*a+os e% las '$.i%as i%a%cieras;

Es*o i/'lica % *ro 'ro/isorio 'ara el $reaB


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N*ricio%al So?a "ari%a +e so?a 210 130

5%cio%al So?a Aisla+o so?a 10 100

Sero +e Lec=e ro*e%a +esero +e lec=e

00 3000 - 000

Reac*i9o Al/i+% A/ilasas 00 1000-30000

Te)i+o A%i/al Re%i%a 0 10J

Sal+ A7Qcar "or/o%a +ecreci/ie%*o=/a%o

20 . 1010

Sero 8o9i%o A%*icer'os

/o%oclo%ales

10 . 310H

Categoría Fuente de

proteína

Proteína Producción

Anual (t)

Precio Aproximado

(£/t)

Pro./cción ,/n.ial y 8alores .e ,erca.o .e Pro./ctos Prote3nicos T3picos


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ri%ci'ales ro+c*os 8io*ec%ol.icos$0.250/gr

Etanol

$ 500/gr

Cuajorecombinante

$ 2.500/gr

Insulina

$ 50.000.000/gr

Factor deCoagulacion

$ 9.000/gr


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La #io*ec%olo.a se reiere a cl*i9os:

Micro#ia%os

Céllas a%i/ales la%*as

Virs

Para pro./cir pro./ctos 9tiles para los :/manos y ;/e

generen ganancias a los inversionistas


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A'T"#"%"'T"S

Los 'ri/eros 'ro+c*os O#io*ec%ol.icosP se co%oce% +es+e

4000 aBCB ca%+o se 'ro+ca% pan ;/eso y yog/rtB

La +ei%ici% +e #io*ec%olo.a 'ro9ie%e +e a'ro&i/a+a/e%*e100 a>os a*r$sB Se orie%*a 'ri%ci'al/e%*e a 'ro+c*os or.$%icos

.e%era+os 'or er/e%*acio%esBAce*o%a !I%+s*ria +e /%icio%es I


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"s;/ema general .e la pro./cción .e pro./ctos iotecnológicos

5er/e%*aci1% Cosec=a Disr'ci1% Se'araci1%

Co%ce%*raci1%

Desec=os

A.a

ro*e2%as

0 - 0 .Ul

V

-reaco%+icio%a/ie%*o-0ri4icaci1% +e

al*a resol0ci1%Re4i%a/ie%*o

Do%s*rea/ 'rocessi%. !DS(


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#aracter3sticas .e la ioseparación

La se'araci% +e los 'ro+c*os #io*ec%ol.icos resl*arela*i9a/e%*e m


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Co%ce%*raci% e% el/e+io !.l(

100 - 120 10 - 40 1 - 0B1 -

Co%*a/i%aci% 8a)a 8a)a 8a)a Al*a

Tie/'o +e 'rocesa/ie%*o !=( 12 - 24 10 - 24 - 12 1

riicaci% Al*a Al*a 8a)a M? al*a

ro+cci%lo*e !.( "as*a 24000 "as*a J000 "as*a 400 "as*a 3

DS 'or lo*e Co%*i%a Co%*i%a Co%*i%a Usal/e%*e

NQ/ero +e e*a'as

DS

- 10 - 3 - J - 14

Productos

Químicos

Antibiótico Enzima Proteínas

erape!ticas

Par


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A.a H00 .l Ma?or cos*o +e se'araci% 'ara

'ro+c*os +e #a)o 9alor Ma*eria cellar 20 - 100 .l Desec=o; recicla+o o 'ro+c*o

ro+c*o "as*a 120 .l

Sales i%or.$%icas Tra7as =as*a 10 .l Usal/e%*e re/o9i+as co% el /e+io

ro*e%as !%o 'ro+c*o( Tra7as =as*a 3 .l ro#le/a +e re/oci% /a?or co% 'ro+c*os e%7i/$*icos i%*racellares

Aci+os %cleicos Tra7as =as*a .l !IC( ro#le/a +e re/oci% /a?or 'ara 'ro*e%as i%*racellares o 'ro+c*os

e%7i/$*icosolisac$ri+os 1W !IC( Usal/e%*e re/o9i+os co% el

/e+io; /e+ios resi+alesro+c*os or.$%icos!color(

Tra7as e% #a)oco%*e%i+o

De /a*erias 'ri/as !'or e)e/'lo;/ela7a( ? los /icroor.a%is/os/is/os

Sli+os or.$%icos 8a)o co%*e%i+o Del /e+io

Componente Concentración Comentario

#omposición .e /na #orriente .e "ntra.a a %SP


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Pro./ctos Biotecnológicos .e Inters

6 8io/asa 6 Le9a+ra "o%.os

6 8ac*erias

6 Virs 6 A+e%o9irs "er'es 9irs 6 Re*ro9irs 8aclo 9irs

6 A+e%oasocia+os

6 Me*a#oli*os 6 Alco=oles A%*i#i*icos 6 ci+os

6 ro*e%as

PP d P d ió d Bi d t


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PProcesos de Producción de Bioproductos ¿ Qué se desea?

Desde una suspensión diluída se desea un productos biotecnológicocon:

- Máximo rendimiento R = Pf/Pi Pf: Concentración Producto inal

Pi : Concentración producto inicial

- Máxima Pure!a Pure!a = Pf / Σ P

Σ P: "umatoria de la concentración de todos los compuestos presentes - - Producto con propiedades funcionales

Cumpliendo las condiciones de: Costo Ra!onable$ dado %ue los

costos de proceso son mu& caros$ siendo un porcenta'e bastantesignificati(o los e%uipos)


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Diseño del Proceso de recuperación y purificación

(Downstream processin D!P"

Para el dise*o del D"P se debe conocer las respuestas a las siguientespreguntas:

+ Cuál es el precio del producto,

+ Cuál es el ni(el de producción,+Dónde está el producto en cada etapa,+Cuáles son las propiedades fisico%uímicas &/obio%uímicas %ue diferencian al producto de suscontaminantes,+Cuál es el costo de las diferentes alternati(as delD"P,+cuál es la eficiencia de cada etapa,


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Proceso .e pro./cción .e Biomasa

, Creci/ie%*o +e la 8io/asa !5er/e%*aci%(

, Se'araci% +e la #io/asa +el /e+io +e

cl*i9oB, Seca+o ? 'os*-*ra*a/ie%*os

, Al/ace%a/ie%*o +e la #io/asa

œîÿ ‰ÿ Flowsheet Producción Bio


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öýáåüBLND-101

5Þü¡¼ü

ÞòýÜÐýHSRL-101

õÉýÆ§ýHeat Ste!

L"#$%#&'(S-101

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28/35

roceso +e 'ro+cci% +e Virs

, Creci/ie%*o +e Céllas e/'ae*a+oras, I%ecci% +e Céllas e/'ae*a+oras

, Creci/ie%*o +e Céllas e/'ae*a+oras

i%ec*a+as, Rec'eraci% +e Céllas e/'ae*a+oras

, Ro/'i/ie%*o +e las céllas !se.Q% 9irs(

, Se'araci% +e los +e#ris cellares, riicaci% +e los 9irs

, Al/ace%a/ie%*o +e los 9irs


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roceso +e 'ro+cci% +e

Me*a#oli*os, Creci/ie%*o +e la 8io/asa !5er/e%*aci%(

, Se'araci% +el /e*a#oli*o +e la #io/asaB, Tra*a/ie%*o ? 'riicaci% +el /e*a#oli*o

, Al/ace%a/ie%*o +el /e*a#oli*o


30/35

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31/35

roceso +e 'ro+cci% +e

'ro*e%as

Caldo de ermentación


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Rompimiento Clulas

Precipitación .cidosucleicos$ Proteasas

Concentración

Purificación 0ltaResolución

Refinamiento

"eparación Material1ntracelular 2Desec3os4

Caldo de ermentación

"eparación de Clulas

"in Clulas5Clulas inmo(ili!adas5Clulas retenidas

Con Clulas

Clulas

"obrenadante

6ratamiento de cuerposincluidos

Permite50ltos ni(eles de pure!a57stabilidad del producto


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Eec*o +e la eicie%cia +e ca+a e*a'a

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

00.0

0 2 ! 4 5 6

Número Etapas

%

R e c u p e

r a c i ó n

95" 80" #0" Eiciencia


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Ca'aci+a+

Resolci%

Veloci+a+

Rec'eraci%

Cuan f#cil es separar

Cuanto se procesa

Cuanto se recupera

Cuan r#pido se procesa


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R7890" 7;R1"61C0" P0R0 79D1"7) "eleccionar la separación basándose en diferentes

propiedades)

?) "eparar el compuesto más abundante primero)@) ;sar etapas de purificación lo antes posible)A) "eleccionar procesos %ue exploten las diferencias

en las propiedades fisico%uímicas en la forma máseficiente)

B) acer el traba'o más difícil al final)

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