Un extracto del texto,BASIC Biochemical Engineering, por H.R. Bungay
Editado para el World Wide Web por Rene I. Gonzalez y Zoltan Hazos
La mayoria de los equipos de purificacion en industrias biotechnologicas son las mismas que se utilizan en industrias de procesos quimicos, pero existen ciertas differencias entre ellos. Muchos biochimicos no son lo suficientemente estables para resistir altas temperaturas. Metodos como la cromatografia y la electroforesis, que tienen poca importancia practica para procesos qimicos, puden ser cruciales para ciertos procesos de purificacion bioquimicas. Algunos processos quimicos ya probados, por ejemplo, adsorpcion y filtracion, han sido utilizados frequentemente a traves de los años por ingenieros bioquimicos. Otros paso estan siendo estudiados intensivamente porque so necessarios para la purificacion de nuevas proteinas interesantes. Para mantener la cantidad de informacion en los capitulos relativamente igual, lo pasos relacionados con la ingenieria quimica estan explicados en este capitulo mientras que los pasos espcializados en la bioquimica estan explicados en otro capitulo.
Las dos metas en los primeros pasos de la recuperacion de soluciones diluidas y de materiales impuros son concentracion y purificacion. Un ejemplo es la extraccion del solvente de penicilina de un cultivo de fermentacion acidificado. La pureza de la penicilina al final del proceso de fermentacion es de unos pocos porcientos Extracion en un solvente inmiscible como el MIBK(methylisobutylketone) separa las sales y las moleculas organicas polares, como por ejemplo azucares. En procesos mas antiguos, la relacion proporcional de MIBK al caldo es 1/5, y el coeficiente de distribucion favorece a la penicilina produciendo unos exelentes incrementos en el rendimiento. Hasta este momento, el grado de pureza de la penicilina habia llegado hasta el 70-80 porciento, medido a base del producto seco. Extracion de nuevo al agua produjo una relacion proporcional de MIBK a agua de 40/1, y el pH estaba entre 7 y 8 donde el coeficiente favorecia majormente al agua. El factor de concentracion aumento hasta 5 veces 40 o 200, y la pureza lego sobre el 90 porciento. La fermentacion moderna de la penicilina, produce una concentracion de mas o menos de 4 % basado el peso del producto el el caldo, y las relaciones mencionadas anteriormente han sido ajustadas para acomodar las solubilidades en solventes organicos y agua. Es relativamente facil cristalizar un producto final el cual posee un alto grado de pureza de una solucion aquosa cocentrada.
Purificacion atravez de el intercambio de iones tiene resultados similares. Un gran volumen de caldo es pasado sobre la resina de intercambio ionico, y el volumen del eluente es relativamente pequeño.
El projecto de un estudiante , PURIF.BAS, provee un resumen del processo de purificacion. Los dibujos de este programa estan ilustrados a continuacion.
La animacion de un filtro giratorio de vacio emfatiza la rotacion de los segmentos y muestra
como se va formando, drenando y descargando la torta Una valvula central conecta el vacio o la
presion de aire al los segmentos, y el filtrado se puede mantener separado si es deseado,.
Un filtro de cuerdas tambien esta illustrado en el siguiente dibujo:
La extraccion del solvente esta explicada atravez de una animacion simple. Las operaciones de membranas casi no se mencionan en este introducion porque son explicadas en otros ejercicios por venir.
Ahora que usted a visto un resumen basico de los metodos de recuperacion de productos en ingenieria bioquimica, quizas este usted interesado en aprender un poco mas acerca de las operacioned unitarias en esta area.
Los metodos de recuperacion de producto mas utilizados en la industria incluyen:
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Profesor H.R. Bungay