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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AGROINDUSTRIA
DEPARTAMENTO DE CIENCIA DE ALIMENTOS Y BIOTECNOLOGÍA
LABORATORIO DE MICROBIOLOGÍA
Práctica N° 6
PRODUCCIÓN DE BIOMASA
Grupo N° 4 A
Integrantes:
Conterón Sisa Farinango Rommel Túquerres María Elena Yaguachi Jemima
Fecha de realización: 26- 06-2015
Fecha de entrega: 30-07-2015
1. RESUMEN
El presente documento trata sobre producción de biomasa microbiana (levaduras) con el fin de obtener la curva de cinética de crecimiento, se trabajó con el medio en un reactor de tanque agitado, en procesos por lotes (batch). Para el desarrollo de la práctica se preparó previamente el sustrato tomando en cuenta que la variable a cambiar fue la temperatura, se preparó el inóculo esterilizando tubos de ensayo y erlenmyers en el autoclave, luego se inoculó en el erlenmeyer, dejando los tubos en agitación (24h), después se colocó el contenido de los tubos en el erlenmeyers y se dejó en agitación (24h). Al iniciar con el arranque del fermentador, se controló el crecimiento por contaje directo al microscopio cuyas medidas se realizaron cada hora desde las 7: 40 am hasta las 17: 40 pm. Al realizar los cálculos correspondientes se obtuvo velocidades específicas de crecimiento, tiempos medios de generación y número de generaciones. Finalmente se comparó los resultados con los grupos del laboratorio, donde el grupo de mayor producción de biomasa fue el grupo 4A que trabajó con una variación en la temperatura de 5°C, el cual favoreció el crecimiento de levaduras. El cambio de los parámetros específicos de crecimiento de un microorganismo aunque fueran mínimas puede limitar el crecimiento de los mismos.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO
La producción de biomasa se basa en la cantidad de células disponibles para analizar, esta depende de la concentración celular final obtenida y del volumen de los cultivos, el crecimiento microbiano puede decaer por nutrientes que se agotan en el sustrato, o porque este deja de ser utilizable y a causa de la acumulación de productos metabólicos que pueden estar presentes en grandes cantidades alcanzando niveles inhibidores. Para la obtención del crecimiento máximo se debe explotar las capacidades metabólicas del microorganismo, principalmente en relación a la fuente de energía, además de eliminar y neutralizar los productos que se acumulan en el medio, para grandes producciones resultan medios con composición química definida en donde se pueda conseguir una utilización completa del sustrato. En un desarrollo fermentativo siempre tiene un desarrollo total fijo para cada microorganismo corresponde a la utilización de determinada cantidad de sustrato (Parés, 2002).
Levaduras (reino Fungi, orden Saccharomycetales) es el nombre común de un grupo de hongos unicelulares (eucariotas) del cual es parte la especie Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) que crece en forma anaeróbica, aunque puede tener fases aeróbicas, y produce enzimas capaces de descomponer diversos sustratos principalmente los azúcares denominada fermentación alcohólica (Hernández ,2004).
Fermentación.- es el proceso mediante el cual los microorganismos producen biomasa o metabolitos a partir de la utilización de sustancias orgánicas en ausencia o presencia de oxigeno (Hernández ,2004).
Cinética de Crecimiento Microbiano
El crecimiento de las poblaciones de microorganismos en un sistema de cultivo sin entrada ni salida de los componentes del sistema, está limitado por el agotamiento de los nutrientes o por la acumulación de productos tóxicos del metabolismo (Varela, Grotiuz. 2008. p. 56).Cuando se toman muestras a intervalos regulares en diferentes tiempos de incubación y se realiza un recuento, la representación gráfica de los datos dará la curva de crecimiento característica que consta de cuatro fases: latencia, crecimiento, estacionaria y muerte (Tortora, Funke y Case. 2007. p. 176).
Fase de latencia Existe un aparente reposo en el que las células sintetizan las enzimas necesarias para actividades metabólicas. Cuando se hacen mediciones del número de células a diferentes tiempos dentro de esta fase, el valor no cambia sustancialmente. Sin embargo, las células trabajan adaptando el equipo enzimático al medio de cultivo. Los microorganismos se preparan para hacer uso de los nutrientes del medio. En general, inóculos viejos alargan la fase de latencia (Benintende y Sánchez. 2003. p. 4).
Fase de crecimiento exponencial Las células comienzan a dividirse y entran en un período de crecimiento logarítmico. La reproducción celular alcanza una actividad máxima durante este período y su tiempo de generación llega a un mínimo constante por lo que la representación logarítmica del crecimiento durante esta fase exponencial es una línea recta. Las células presentan mayor actividad metabólica y es la preferida en la producción industrial. En esta fase los microorganismos son más sensibles a las condiciones adversas (Tortora, Funke y Case. 2007. p. 177).
Fase estacionaria La velocidad de crecimiento comenzará a disminuir hasta hacerse nula cuando alcance la ya que los cambios en la composición y concentración de nutrientes entre el cultivo del inóculo y el medio fresco pueden desencadenar el control y la regulación de la actividad enzimática. Esta fase se presenta por agotamiento del suministro de algún nutriente esencial o por acumulación de productos metabólicos que sean tóxicos. También puede ser por la disminución de la oxigenación o cambios en las condiciones de pH del medio de cultivo (Benintende y Sánchez. 2003. p. 4).
Fase de muerte Finalmente, el número de muertes supera el número de nuevas células formadas; esta fase continúa hasta que la población disminuye a una pequeña fracción de células más resistentes o hasta que todas sus integrantes mueren (Tortora, Funke y Case. 2007. p. 177).
Parámetros cinéticos Tiempo de duplicación
Es el tiempo en que tarda una población en duplicar su número. Este proceso no alcanza la misma velocidad en todas las especies, por lo que es distinto en cada una, aunque hay factores estimulantes que pueden influir (Negroni. 2009. p. 47).
Velocidad específica de crecimiento máximaEs la velocidad máxima de multiplicación que puede alcanzar el microorganismo, en las condiciones en las que está creciendo. Esta velocidad es igual a la velocidad específica de crecimiento cuando el microorganismo está en la fase logarítmica (Tortora, Funke y Case. 2007. p. 175).
Número de generaciones Es el aumento neto de las células a lo largo del período de cultivo, se fundamenta en el hecho de que cada generación celular incrementa el número de células del cultivo en una. Cuando el número de células en cada generación se expresa como potencia de 2, el exponente indica el número de generaciones que se han producido (Benintende, S., 2003).
FUNDAMENTO DE LAS VARIACIONES:
Temperatura
La mayoría de microorganismos crecen a de 35°C (Koneman. 2008. p.32. ) ; en levaduras y hongos preferentemente a 30 °C, (García, P., Fernández, M. y Paredes, F. 2002. p. 83.) , entonces con esta variación de 5°C se podrá determinar qué tan influyente es esta variación.
Aireación
Se ha aumentado aireación de 1 a 1.5 vol. aire / vol. medio min ya que la aireación favorece a la respiración y de esta manera se evita el inicio de fermentación, ya que lo que se busca es la producción de biomasa (Hernández, M. y Sastre, A. 1999. p. 442.).
Agitación
Se ha incrementado de 300 a 350 r.p.m, debido a que en un ambiente sobresaturado de CO2, este inhibe en las fases de desarrollo de levaduras, y puede ralentizar notablemente su vitalidad inicial. Por ello es imprescindible una agitación adecuada ya que facilita la eliminación más rápida del CO2 (De Rosa, T. 1997.p. 159.).
pH
La medida de la concentración de iones hidrógeno tiene un marcado efecto en la velocidad de crecimiento y rendimiento, a esto se debe su importancia en la producción de biomasa de levadura de panificación. Un cambio en el valor de pH del medio puede afectar su composición y la naturaleza de la superficie microbiana, la floculación de la biomasa o su adhesión al vidrio (Fajardo y Sarmiento. 2007. p. 45)
Composición del sustrato
La preparación de medios para el desarrollo de procesos de fermentación es una etapa fundamental para asegurar la productividad de los mismos, por lo que es de gran importancia en la producción de biomasa de levadura de panificación. Éste requiere ciertos nutrientes y condiciones ambientales. Algunos elementos son básicamente necesarios como carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. El carbono sirve como fuente de energía y como material constitutivo de la masa celular. El nitrógeno se encuentra en la célula formando parte esencial de las proteínas, aminoácidos y ácidos nucleicos, el fósforo se encuentra en los ácidos nucleicos, en la lecitina y en diversos compuestos fosforilados que participan activamente en los procesos de degradación oxidativa y de intercambio energético. Para que las fuentes de estos elementos presentes en el sustrato sean aprovechados por la levadura se requiere que se encuentren en forma asimilable (Fajardo y Sarmiento. 2007. p. 41).
De las fuentes de carbono y energía que se pueden emplear figuran la glucosa, sacarosa, fructosa, galactosa, maltosa y suero hidrolizado. El nitrógeno asimilable debe administrarse en forma de amoníaco, urea o sales de amonio, aunque también se pueden emplear mezclas de aminoácidos. El fósforo se emplea comúnmente en forma de ácido fosfórico y el Mg como sulfato de magnesio, que también provee S. Son también necesarios el Ca, Fe, Cu y Zn como elementos menores (Jones. 2003. p. 74).
3. EQUIPOS Y MATERIALES
Equipos
Microfermentador, NEW BRUNSWICK SCIENTIFIC. T, 0 °C – 100 °C, 0-1000 rpm. Microscopio, OLYMPUS CH-2, 100X
Materiales
Tubos de ensayo
Erlenmeyers, 250 mL Ansas Embudos estériles Termómetro Agua destilada Cubre objetos Portaobjetos Celda de Neubauer
Reactivos
Azúcar (NH4)2SO4
MgSO4.7H2O KH2PO4
CuSO4
MnSO4
ZnSO4
NaCl CoCl2
Antiespumante
4. DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
Para la realización de la práctica fue necesario desarrollar tres aspectos; la preparación de inóculo, preparación del medio de cultivo y la fermentación, que se describen a continuación:
Preparación del inóculo
El inóculo se preparó en tubos de ensayo y luego se pasó a erlenmeyers. Los tubos de ensayo se llenaron con 10 ml de medio. Los erlenmeyers se llenaron con 100 ml de medio. Los tubos de ensayo y los erlenmeyers se esterilizaron en el autoclave. Se inoculó el microorganismo en el erlenmeyer. Se dejó los tubos en agitación durante 24 horas. Finalizadas las 24 horas, el contenido de los tubos de ensayo se virtió en
los erlenmeyers (tomando las debidas medidas de asepsia). Se dejó los erlenmeyers en agitación durante 24 horas.
Preparación del medio de cultivo
El medio de cultivo se preparó de acuerdo a las condiciones establecidas, en el grupo control, se mantuvo constante el pH a 4, 5 y la composición del sustrato;
Composición del sustrato: Sacarosa 4% (NH4)2SO4 5 g/L MgSO4.7H2O 0.7 g/L KH2PO4 1.5 g/L NaCl 0.3 g/L CaCl2 0.4 g/L
Extracto de carne 0.6 g/L Co (como CoCl2) 1 ppm (5 mL de la solución ya preparada) Cu (como CuSO4) 3 ppm (5 mL de la solución ya preparada) Mn (como MnSO4) 3 ppm (5 mL de la solución ya preparada) Zn (como ZnSO4) 3 ppm (5 mL de la solución ya preparada).
Para lo cual se usó las siguientes cantidades:
Tabla 2.1. Composición del sustrato
Compuesto Masa / VolumenSacarosa 60 g(NH4)2SO4 7,5 gMgSO4.7H2O 1,05 gKH2PO4 2,25 gNaCl 0,45 gCaCl2 0,6 gExtracto de carne 0,9 gCo (como CoCl2) 1 ppm (5 mL de la solución ya preparada) 6, 25 mLCu (como CuSO4) 3 ppm (5 mL de la solución ya preparada) 6, 25 mLMn (como MnSO4) 3 ppm (5 mL de la solución ya preparada)
6, 25 mL
Zn (como ZnSO4) 3 ppm (5 mL de la solución ya preparada). 6, 25 mL
Fermentación
Para iniciar el proceso de fermentación una vez preparado y esterilizado el medio de cultivo, se procedió a la siembra del inóculo a las 7 h 30 del día de práctica.
El control de crecimiento del microorganismo se realizó por contaje directo al microscopio.
Las medidas se realizaron cada hora hasta las 17 h 40. Se tomaron 11 medidas, se realizaron diluciones 1 en 2 para los casos en los que el contaje fue > 300 ufc.
Variables
Los parámetros que se variaron fueron:
Temperatura: 35°C
5. CÁLCULOS Y RESULTADOS
Recuento total de microorganismos
Tabla 5.1. Contaje de células grupo 1A
Hora Contaje de microorganismos
Concentración de microorganismos
(células /ml )Inóculo Promedio
153.4 53400000
260.4 60400000
372 72000000
464.2 64200000
5
51 51000000
64.2 72600000
772.6 65400000
865. 47000000
9 47 27600000
10 27.6 82800000
Tabla 5.2. Contaje de células grupo 2A
Hora Contaje de microorganismos
Concentración de microorganismos
(células /ml )Inóculo Promedio
1 23.292800000
2 28.2112800000
3 40.8163200000
4 44.6178400000
5 48.2
192800000
6 52.4205600000
7 54.2216800000
8 46.2185600000
9 49.6 198400000
10 42.4 169600000
Tabla 5.3. Contaje de células grupo 3A
Hora Contaje de microorganismos
Concentración de microorganismos
(células /ml )Inóculo Promedio
166,2 265000000
272,8 291000000
377 3080000000
492,4 370000000
5
102,2 409000000
699 396000000
7107 42800000
8112,6 450000000
9 121,8 487000000
10 91,4 366000000
1184,6 338000000
Tabla 5.4. Contaje de células grupo 4A
Hora Contaje de microorganismos
Concentración de microorganismos
(células /ml )Inóculo Promedio
1 32.8 38200000
2 41 41000000
3 59.2 59200000
4 79 79000000
5 85.2 85200000
6 173 173000000
7 649.6 6496000000
8 1832 1832000000
9 1036.2 2070000000
10 860 1720000000
11 912 1820000000
Tabla 5.5. Resultados obtenidos de los grupos A en la obtención de biomasa
Grupo
Parámetro cinético de crecimiento Valor Unidades
1A
Velocidad específica de crecimiento 0.1494 h−1
Tiempo de generación 4.6395 h
Número de generaciones 1
2A
Velocidad específica de crecimiento 0.1154 h−1
Tiempo de generación 6.0006 h
Número de generaciones 1
3A
Velocidad específica de crecimiento 0.1418 h−1
Tiempo de generación 4.88 h
Número de generaciones 1
4A
Velocidad específica de crecimiento 0.7672 h−1
Tiempo de generación 0.9035 h
Número de generaciones 5
Curvas de crecimiento
0 2 4 6 8 10 120
100000002000000030000000400000005000000060000000700000008000000090000000
Curva de crecimiento
Figura 5.1. Curva de crecimiento a pH 4, grupo 1A
0 0.5 1 1.5 2 2.517.6
17.7
17.8
17.9
18
18.1
18.2
f(x) = 0.14942768652495 x + 17.7845715280803R² = 0.989818575057424
Ln (X) vs tiempo
Tiempo (h)
Ln (X
)
Figura 5.2. Curva Ln(X) vs tiempo, grupo 1A
Figura 5.3. Curva de crecimiento a 28 °C, grupo 2A
Figura 5.4. Curva Ln(X) vs t grupo 2A
Figura 5.5. Curva de crecimiento sin cambios en los parámetros, grupo 3A (grupo control)
Fase de crecimiento
Figura 5.6. Curva Ln(X) vs t grupo 3A
0 2 4 6 8 10 120
5
10
15
20
25
Curva de crecimiento de los mi-croorganismos a 35 °C
Tiempo (t)
Conc
entr
acio
n de
m/o
(X)
Figura 5.7 Curva de crecimiento de microorganismos a 35 °C, grupo 4A
Fase de crecimiento
2 3 4 5 6 7 8 916
17
18
19
20
21
22f(x) = 0.767218020776254 x + 15.5275695652947R² = 0.940524168739426
Tiempo vs Ln(X)
t
Ln(X
)
Figura 5.8. Curva Ln(X) vs t, grupo 4A
0 2 4 6 8 10 120
500000000
1000000000
1500000000
2000000000
2500000000
Curva de crecimiento
Figura 5.9. Curva de crecimiento comparativo de todos los grupos: azul (1A), rojo (2A), Verde (3A) y morado (4A).
6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Al observar los parámetros cinéticos de cada grupo descritos en la tabla 5.5 se puede definir que el grupo que ha realizado un mejor medio de cultivo para el crecimiento de levaduras ha sido el grupo 4A, esto también se puede ligar al momento de realizar el contaje no existió mayor error. El factor temperatura al aumentar de la estándar pudo ocasionar que este tipo de levadura tenga un mejor crecimiento al comparar las figuras 5.5 y 5.7 donde se observa una curva homogénea para el caso del grupo 4A a pesar de no ser el grupo control.
En las figuras 5.1, 5.3 y 5.5 se observa un patrón similar que sigue el crecimiento de la levadura por lo que desde ese punto de vista se estimaría que los parámetros como la disminución del pH y la temperatura actúan radicalmente en el modelo de crecimiento del microorganismo analizado. Las significativas diferencias obtenidas de las fases de crecimiento exponencial, de
Fase de crecimiento
Grupo 4
Grupo 2Grupo Control, 3
Grupo 1
los tres grupos respecto al grupo 4, se justifican debido a que existen parámetros específicos en los que se favorece el crecimiento de ciertos microorganismos y pequeñas variaciones de estos limitan el crecimiento de los mismos (Jones. 2003. p.75).
De acuerdo con García, Quintero y López (2004), las propiedades de fermentación dependen del tipo de especie de levadura que se utilice al momento de realizar la fermentación ya que las especies S. cerevisiae poseen temperaturas optimas de crecimiento entre los 37 y 40 °C y S. pastorianus tienen temperaturas menores a los 31 °C. A partir de esta información y para que sea compatible con la justificación dada previamente se asume que la especie usada en la práctica pertenecía a la S. cerevisiae por lo que al cambiar el parámetro temperatura a 35 °C llegó al óptimo para aumentar el crecimiento de este tipo de levadura.
Los parámetros de crecimiento; velocidad específica, tiempo de duplicación y número de generaciones, se obtuvieron con los datos expresados en las curvas ln(X) vs t , usando además los datos de la regresión lineal y la ecuación de la recta, los ejemplos de cálculo de estos se detallan en el Anexo 1.2, y los resultados obtenidos se expresaron en la Tabla 5.5. , de los
cuales los valores que presentó el grupo control fueron: µm= 0.1418 h−1; td= 4.88 h y n=1, y
los valores del grupo 4/grupo con mayor producción de biomasa); µm= 0.7672h−1; td= 0.9035h
y n=5 y se concluye que el parámetro variado, temperatura, favoreció la producción de biomasa, levaduras, ya que el número de generaciones superó por cuatro al grupo control.
El crecimiento poco favorable que se obtuvo en el grupo 1, con la variación del pH, se puede decir que se debió a que este influye en el crecimiento de las levaduras incidiendo en la cambios en la composición del sustrato, la floculación de la biomasa o su adhesión al vidrio y por tanto se limitó el crecimiento (Fajardo y Sarmiento. 2007. p. 45); y el grupo 2, que en este caso la variación que usaron fue de la T 28 °C, se puede concluir que la temperatura no se encontró dentro del rango favorable para el crecimiento de levaduras de 30 a 35 °C (Koneman. 2008. p.32).
En la Figura 5.9 se observa las curvas de crecimiento y se identifica como la de mayor producción de biomas correspondiente al grupo 4 y la de menor producción de biomasa al grupo 1. El grupo control se encontró en segundo lugar en cuanto a producción de biomasa.
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
Se determinó los factores de cinéticos de crecimiento para cada grupo A que realizó la práctica
de producción de biomasa y se obtuvo para el grupo control: µm= 0.1418 h−1; td= 4.88 h y n=1
y para el grupo de mayor producción de biomasa µm= 0.7672h−1; td= 0.9035h y n=5.
Se observó que la variación de la temperatura a 35 °C en la producción de biomasa del grupo 4A, fue óptima y este presentó mayor producción de la misma.
Se determinó que el grupo 1 fue el de menor producción de biomasa.
Se concluyó que cambios mínimos en los parámetros específicos de crecimiento de un microorganismo limitan el crecimiento del mismo.
Recomendaciones
El contaje de microorganismos se debe realizar de tal manera que este no sea subjetivo, por lo que una forma de hacerlo podría ser con la ayuda de una fotografía obtenida en el microscopio.
8. NOMENCLATURA
(NH4)2 SO4 : Sulfato de amonio
MgSO4.7H2O : Sulfato de magnesio heptahidratado
KH2PO4 : Fosfato de potasio monobásico
CuSO4 : Sulfato de cobre II
MnSO4 : Sulfato de manganeso
ZnSO4 : Sulfato de cinc
NaCl : Cloruro de sodio
CoCl2 : Cloruro de cobalto II
Antiespumante: Sustancia que ayuda a reducir la espuma, por acción de proteínas, gases, o materiales nitrogenados que interfieren en actividades industriales.
td: Tiempo de generación o duplicación, es el tiempo necesario para que cierta concentración de microorganismos inicial, se duplique.
µm: Velocidad específica de crecimiento.
n: Número de generaciones, número de veces que la célula se ha duplicado en un tiempo determinado.
9. BIBLIOGRAFIA
Benintende, S. y Sánchez, C. (2003). Crecimiento Bacteriano. Recuperado de: http://www.fca.uner.edu.ar/academicas/deptos/catedras/microbiologia/unidad_3_crecimiento_bacteriano.pdf (Julio,2015).
De Rosa, T. (1997). Tecnología de los vinos blancos. (1ra. ed.). Madrid España: Editorial Mundi-Prensa.
Fajardo, E. y Sarmiento, S. (2007). Evaluación de la melaza de caña como sustrato para la producción de Saccharomyces cerevisiae. Recuperado de: http://www.javeriana.edu.co/biblos/tesis/ciencias/tesis26.pdf (Julio, 2015).
García, G., Quintero, R y López, M. (2004). Biotecnología Alimentaria. (2da.ed.). México: Limusa.
García, P., Fernández, M. y Paredes, F. (2002). Microbiología Clínica Práctica. (2da.ed.). Cádiz, España: Imprenta Repeto- Cádiz.
Hernández, M. y Sastre, A. (1999). Tratado de Nutrición. (1ra. ed.). Madrid, España: Ediociones Díaz Santos S.A.
Jones, B. (2003). Producción de levadura de panificación. Recuperado de: http://www.science.oas.org/Simbio/mbio_ind/cap8_mi.pdf (Julio,2015).
Koneman. (2008). Diagnóstico Microbiológico. (6ta.ed.). Buenos Aires, Argentina: Editorial Panamericana S.A.
López, C. y López, O. (2009). Diseño, construcción y puesta en operación de un biodigestor. Recuperado de: http://cdigital.uv.mx/bitstream/12345678/932/1/LopEZ%20MENDOZA%20CLAUDIA.pdf (Julio, 2015).
Negroni, M. (2009). Microbiología estomatológica: fundamentos y guía práctica. (2da.ed.). Buenos Aires, Argentina: Editorial Médica Panamericana
Parés R., Farrás A. (2002) Bioquímica de los Microrganismos. Barcelona- España. Editorial Reverté.
Tortora, G., Funke, B. y Case, C. (2007). Introducción a la Microbiología. (9na.ed.). Buenos Aires, Argentina: Editorial Médica Panamericana.
Varela, G y Grotiuz, G. (2008). Temas de Bacteriología y Virología Médica. Recuperado de: http://www.higiene.edu.uy/cefa/2008/FisiologiayMetabolismoBacteriano.pdf (Julio, 2015).
10. ANEXOS
ANEXO I
EJEMPLO DE CÁLCULO PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOMASA
Tabla A1. Datos experimentales del contaje de microorganismos del grupo 4A
Temperatura °C
Hora Contaje de microorganismos
Dilución Concentración de microorganismos
(células /ml )Inóculo Promedio
35 1 32.8 3.82 ×107
35 2 41 4.1 ×107
35 3 59.2 5.92 ×107
35 4 79 7.9 ×107
35 5 85.2 8.52 ×107
35 6 173 1.73 ×108
35 7 649.6 6.49 ×108
35 8 1832 1.83 ×109
35 9 1036.2 1 en 2 2.07 ×109
35 10 860 1 en 2 1.72 ×109
35 11 912 1 en 2 1.82 ×109
1. Concentración de microorganismos sin dilución.
[ m /o ]= promedio del contajevolumende la celda
Volumen de la celda: 0.001 mm3
[ m /o ]= 32.8 células
0.001 mm3 ×1cm3
103 mm3
=3.82 ×107 (células /ml )
2. Concentración de microorganismos con dilución.
[ m /o ]= promedio del contajevolumende la celda× factor dedilución
[ m /o ]= 1036.2 células
0.001 mm3 ×1cm3
103 mm3 × 0.5
=2.07 ×109 (células /ml )
3. Curva de crecimiento de los microorganismos.
Tabla A2. Tiempo, concentración y clasificación por fases de los datos experimentales
Tiempo (h)
Concentración de m/o (células/ml)
Etapa de crecimiento
ln de la concentración de m/o
0 3.82 ×107 Fase de adaptación
1 4.1 ×107 Fase de adaptación 17.529
2 5.92 ×107 Fase de adaptación 17.896
3 7.9 ×107 Fase de crecimiento 18.184
4 8.52 ×107 Fase de crecimiento 18.26
5 1.73 ×108 Fase de crecimiento 18.968
6 6.49 ×108 Fase de crecimiento 20.29
7 1.83 ×109 Fase de crecimiento 21.327
8 2.07 ×109 Fase de crecimiento 21.45
9 1.72 ×109 Fase estacionaria
10 1.82 ×109 Fase estacionaria
0 2 4 6 8 10 120
5
10
15
20
25
Curva de crecimiento de los mi-croorganismos a 35 °C
Teimpo (t)
Conc
entr
acio
n de
m/o
(X)
Figura A1. Curva de crecimiento de microorganismos a 35 °C
2 3 4 5 6 7 8 916
17
18
19
20
21
22f(x) = 0.767218020776254 x + 15.5275695652947R² = 0.940524168739426
Tiempo vs Ln(X)
t
Ln(X
)
Figura A2. Curva Ln(X) vs t, grupo 4A
4. Parámetros cinéticos.
4.1. Velocidad especifica de crecimiento (U m )
ln ( X )=Um t+ ln ( X0 )
y=mx+b
A partir de los datos de la Tabla
m=0.7672
b=15.528
r=0.94
Um=m=0.7672/h
4.2. Tiempo medio de generación
t α=ln (2)Um
t α=ln (2)
0.7672/h=0.9035 h
4.3. Número de generaciones.
n=ln ( x
x0
)
ln (2)
n=ln ( 2.07 ×109
7.9 ×107 )ln (2)
=4.71 ≈ 5
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