Filtrado

1. Universidad autónoma de nuevo león
Facultad de Ciencias Biológicas
Licenciatura en Biotecnología Genómica
Unidad de Aprendizaje: Bioprocesos
Profesora:
Dra. Katiushka Arévalo Niño
Huerta Anguiano María Fernanda (1690846)
Grupo: 481
Evidencia 1
“Diseño de un problema de balance de masa o materia de un bioproceso”
Cd. Universitaria a 20 de Febrero del 2017

2. 1. Planteamiento
La glucosa isomerasa SB emplea para la transformaci6n del jarabe de glucosa en fructosa, que es un
sustituto de la sacarosa con creciente demanda industrial. Se utiliza ampliamente para producir jarabe
de maíz de alta fructosa, aunque en ciertas zonas geográficas fuera de los Estados Unidos se usan
otros cereales trigo, tapioca, arroz, etc.-como fuente de almidón.
Filtrado
El primer paso es producir el jarabe de glucosa a partir de la hidrólisis de almidón de tiquisque con
Bacillus amyloliquefaciens en un biorreactor. Con el fin de eliminar las impurezas que interfieren con
el producto final, los jarabes de glucosa se trataron con carbón activado a temperatura ambiente.
Posteriormente se sometieron a filtración en un filtro continuo con una bomba de vació 1/6H.P
Modelo SA55NXGTE- 4870 a 400mmHg para que cumpliera con las especificaciones de pureza para
que pueda ser utilizado como sustrato de la isomerasa inmovilizada y asi producir jarabes de alta
fuctosa. Por lo tanto se alimentó con una suspensión de 350 Kg h-1
que contiene Bacillus
amyloliquefaciens de manera que 1 Kg de suspensión contiene 30g de sólidos celulares y de esta
suspensión aún prevalecen restos de almidón de la hidrólisis previa a una concentración de 5% junto
con el 35% jarabe de glucosa generado a partir de ésta hidrólisis, el resto es agua. En este proceso se
obtuvo una torta con almidón disponible, células y el resto de agua. El filtrado que contiene al jarabe
de glucosa se recogió a una velocidad de 280 Kgh-1
aunque éste aún contenía 1% de almidón y el
resto agua.
2. Análisis:
 Se deben deducir cuales son las corrientes de entrada y salida y sus componentes, preferentemente
realizar el esquema de diagrama de flujo y ordenar los componentes y las corrientes de entrada y
salida en una tabla.
 En base a lo anterior podemos decir que se trata de un balance de materia en estado estacionario,
las masas que entran en el proceso se suman y se comparan con las que salen.
Suposiciones:
 No existen fugas
 No hay reacción
 El filtrado no contiene sólidos
a) Esquematiza el diagrama de flujo.
Filtro continuo
Suspensión (350 Kg
h-1
)
 Células 30g/ Kg
de suspensión
 Jarabe de
glucosa 45%
 Almidón 5%
 Agua
Filtrado (280 Kgh-1
):
 Jarabe de glucosa
 Almidón 1%
 Agua
Torta del filtro
 Células
 Almidón
 Agua
Xilosa isomerasa para producir jarabe de fructosa a partir de almidón.

3. 3. Cálculos
- Convertir los porcentajes a Kg de los componentes que nos dieron de la corriente de
entrada (Suspensión)
 Células: (30gr)(350)= 1050 gr  10.5 Kg
 Jarabe de glucosa= (0.35)(350) = 122.5 Kg
 Almidón= (0.05)(350)= 17.5
 Agua de la suspesión= 350-10.5-17.5-122.5= 199.5
- Total de la torta- si lo que entra sale- entonces la misma masa (350 Kg) deben estar en el total
de salida por lo que se puede deducir la cantidad en Kg de la corriente de la torta del filtro.
350 – 280 Kg(filtrado)= 70Kg totales de la torta
- La cantidad de jarabe de glucosa en el filtrado se deduce de acuerdo al estado estacionario. La
misma cantidad de entrada que de salida, por lo que en el filtrado también habría 122.5 Kg de
jarabe de glucosa
- Almidón en el filtrado= (.01) (280)= 2.8 Kg
- Si el filtrado lo componen almidón, jarabe de glucosa y el resto agua, entones:
280 -122.5 – 2.8 = 154.7 Kg de agua se encuentran en el filtrado
 Torta de filtro: 199.5-154.7=44.8 Kg de agua
 Almidón salida: 17.5-2.8= 14.7
Tabla I. Entrada (Kg/h)
Células Agua Almidón Jarabe de
glucosa
Total.
Suspensión 10.5 199.5 17.5 122.5 350
Filtrado - - - - -
Torta del filtro - - - - -
Total 10.5 199.5 17.5 122.5 350
Tabla II. Salida
Células Agua Almidón Jarabe de
glucosa
Total.
Suspensión - - - - -
Filtrado - 154.7 2.8 122.5 280
Torta del filtro 10.5 44.8 14.7 - 70
Total 10.5 199.5 17.5 122.5 350

4. b) ¿Qué porcentaje de concentración de jarabe de glucosa hay en el filtrado?
R= El jarabe de glucosa corresponde al 43.75% del filtrado total.
22.5*100/280= 43.75% p/v
c) Si se requiere que el filtrado recuperado contenga como límite máximo un 65% de
jarabe de glucosa, que cantidad de jarabe de glucosa sería necesaria en la suspensión
inicial
R= Si se requiere el 65% de jarabe de glucosa, entonces se necesitan 33.43 Kg de jarabe
de glucosa en la suspensión inicial.
65*22.5 Kg/43.75=33.43Kg
Referencias
1. Salcedo M., Montes M., & Pajaro S (2009). Producción de jarabes de fructosa por
medio de la hidrólisis enzimática del almidón de yuca de las variedades corpoica
mtai-8 y corpoica orense. Dyna, 76(160), 121-130. Recuperado de
http://www.revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/13592/14383
2. Mera i. &cataño j. (2005). Obtaining glucose from yucca manihot sculenta starch.
Facultad de Ciancias Agropecuarias. 3(1). 54-63
3. Quesada-Salazar M.& Hernandez-‑Peñaranda A.(2012).Producción de jarabe de
fructosa con enzimas inmovilizadas en un proceso continuo a partir de tiquisque
(Xanthosoma sagittifolium) Ciencia y Tecnologia, 28(1 y 2): 13‑24
4. Gil-Montilla L (2008) Obtención de jarabe de maltosa a partir del germen de maíz
desgrasado. Tesis de licenciatura. Universidad Simón Bolívar. p.85
http://repositorio.uis.edu.co/jspui/bitstream/123456789/6561/2/114533.pdf