FORMATO DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO-ingBioseparaciones

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Rev 1 MANUAL DE INGENIERÍA DE BIOSEPARACIONES SEMESTRE: ELABORADO POR: Ing. Sergio Torres Cruz Fecha de revisión de la Academia:

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MANUAL DE INGENIERÍA DE BIOSEPARACIONES

SEMESTRE: 7º ELABORADO POR: Ing. Sergio Torres Cruz Fecha de revisión de la Academia:

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INTRODUCCIÓN

El presente manual tiene por objetivo principal dar a conocer a los alumnos algunas de las principales técnicas utilizadas en la aplicación de ingeniería en los alimentos, así como mostrar algunas de las Tecnologías utilizadas para la transformación de los alimentos o en su caso dar a conocer la forma en que se pueden verificar la efectividad de los procesos, aplicando herramientas matemáticas y algunas interpretaciones gráficas que permitan a los alumnos adentrarse en el comportamiento de los procesos alimenticios actuales.

Se pretende con este manual que los alumnos sean capaces de caracterizar, formular y

procesar alimentos para consumo humano y consumo animalcon el propósito de que sean

capaces de proponer y llevar a la práctica soluciones a los problemas de formulación,

conservación, transformación, empaque y transporte de alimentos, con criterios e indicadores

de calidad nutricional y mercadológica.

Todas las técnicas presentadas en este manual se han descrito brevemente y se tiene

la certeza que la aplicación de algunas de las prácticas integradas en este manual, permitirán a los alumnos darse cuenta del control de calidad de los productos alimenticios, así como la forma de producirlos a pequeña escala con la ayuda de las técnicas y herramientas mencionadas.

También resulta interesante la introducción al manejo y orientación de los equipos con que cuenta el laboratorio de Ingeniería Bioquímica-Química, los cuales son prototipos de los grandes equipos utilizados en la industria de productos alimenticios.

Finalmente se menciona que existe la posibilidad de integrar nuevas prácticas a este manual, las cuales se irán integrando en la medida que se vayan verificando previamente cada una de ellas, contando con la disponibilidad de reactivos y equipos.

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INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO Las medidas de seguridad en el laboratorio son un conjunto de medidas preventivas

destinadas a proteger la salud de los que allí se desempeñan frente a los riesgos propios derivados de la actividad, para evitar accidentes y contaminaciones tanto dentro de las instalaciones del laboratorio, como del medio exterior que lo rodea.

Las reglas básicas aquí indicadas son un conjunto de prácticas de sentido común

realizadas en forma rutinaria. El elemento clave es la actitud proactiva hacia la seguridad y la información que permita

reconocer y combatir los riesgos presentes en el laboratorio. Será fundamental la realización meticulosa de cada técnica, pues ninguna medida, ni siquiera un equipo excelente puede sustituir el orden y el cuidado con que se labora. 1.- Se deberá conocer la ubicación de los elementos de seguridad en el lugar de trabajo, tales como: extinguidotes, salida de emergencias, lavaojos, regaderas, etc... 2.- No se permitirá comer, beber, fumar o maquillarse dentro del laboratorio. 3.- Se deberá utilizar la vestimenta apropiada para realizar trabajos dentro del laboratorio: bata de algodón y manga larga, zapatos cerrados (no tenis), cubreboca y cofia. 4.- Es imprescindible mantener el orden y la limpieza. Cada persona es responsable directa de la zona que le ha sido asignada y de todos los lugares comunes. 5.- Las manos deben lavarse cuidadosamente después de cualquier manipulación de laboratorio y antes de retirarse del mismo. 6.- Se deberán utilizar guantes apropiados para evitar el contacto con sustancias químicas o material biológico. Toda persona cuyos guantes se encuentran contaminados, no deberá tocar objetos, ni superficies, tales como: teléfono, lapiceras, cuadernos, manija de cajones, puertas, etc... 7.- No se permitirá pipetear con la boca, por lo cual se deberá utilizar la perilla o en su caso utilizar una pipeta automática. 8.- No se permitirá correr dentro de las instalaciones del laboratorio. 9.- Siempre que se necesario proteger los ojos y la cara de salpicaduras o impactos, se utilizaran anteojos de seguridad o careta facial. Cuando se manipulen productos químicos que emitan vapores o puedan provocar proyecciones, se evitará el uso de lentes de contacto. 10.-No se deben bloquear las rutas de escape o pasillos con equipos, máquinas u otros elementos que entorpezcan la correcta circulación. 11.-Todo material corrosivo, tóxico, inflamable, oxidante, radiactivo, explosivo o nocivo deberá estar adecuadamente identificado.

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12.-Las prácticas que produzcan gases, vapores, humos o partículas, aquellas que pueden ser peligrosas por inhalación deben llevarse a cabo bajo campana. 13.-El material de vidrio roto no se depositará con los residuos comunes. Será conveniente ubicarlo en cajas resistentes, envuelto en papel y dentro de bolsas plásticas. 14.-Los laboratorios contarán con un botiquín de primeros auxilios con los elementos indispensables para atender casos de emergencia. 15.- Al almacenar sustancias químicas considere que hay cierto número de ellas que son incompatibles pues almacenadas juntas pueden dar lugar a reacciones peligrosas.

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ÍNDICE No. Nombre de la práctica página 1 Reglamento del laboratorio

1

2 Reconocimiento de equipos utilizados en el área de Biotecnología.

9

3 Técnicas de separación de Biomasa Bacteriana

12

4 Cinética de producción de un metabolito primario

14

5 Obtención de Lecitinas a partir de un proceso de Bioseparación (Estudio Enzimático)

18

6 Determinación de la actividad de las Enzimas. 23

7 Filtración Ordinaria y por Succión 29

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Fecha de Edición: 22/08/12

Departamento: Ingeniería Bioquímica.

Materia:

Ingenieria de Bioseparaciones

REGLAMENTO DEL LABORATORIO DE BIOQUÍMICA Y QUÍMICA

PRÁCTICA No. 1

Objetivo. El alumno conocerá los lineamientos contemplados en el reglamento general del laboratorio de Bioquímica y Química, con el propósito de poder uso de ls instalaciones de manera segura apegándose a lo indicado en cada uno de los puntos contemplados en el Reglamento.

INTRODUCCIÓN

El Instituto Tecnológico Superior de Coatzacoalcos, fundado en el año de 1999,

cuenta actualmente con un moderno Laboratorio de Ingeniería Bioquímica y

Química el cual tiene como objetivo principal la atención al alumno en la

realización de las prácticas del docente, así mismo atender las solicitudes de

Proyectos Empresariales Estudiantiles y prestar servicios externos a las

dependencias que los soliciten.

Por lo anterior se hace necesario el trabajo en equipo, armonía y respeto en el

desarrollo de nuestras actividades dentro del Laboratorio, obteniendo así la

calidad y exactitud en los resultados y por ende la certificación de nuestro

Laboratorio.

El presente reglamento tiene como fin lograr los resultados antes mencionados.

Es por ello que se pide analizar y poner en práctica los lineamientos aquí

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indicados, así como el estatuto escolar del Instituto Tecnológico Superior de

Coatzacoalcos, del estado de Veracruz.

HORARIO

1. El horario para la realización de las prácticas de las asignaturas del ciclo

escolar estará sujeto a la carga horario oficial propuesta por el Jefe de

División de Ingeniería Bioquímica, Petrolera y/o Química.

2. No se realizarán prácticas fuera del horario establecido.

3. Se hará la excepción cuando se requiera preparar material y/o reactivo en

cuyo caso debe de estar presente el Docente responsable de la asignatura. Para

este caso debe considerarse disponibilidad de horario, de área y de equipos.

4. No se harán reposiciones de prácticas, excepto cuando la práctica no se

realice por cuestiones ajenas al Docente (suspensión de clases, falta de reactivo,

comisión del Docente, etc.) se podrá

reprogramar la práctica para el final de las prácticas programadas –previamente-

en el Formato para

la Planeación de Curso y Avance Programático (ITESCO-AC-PO-003-01).

5. Los laboratorios destinados a la docencia estarán disponibles de lunes a

sábado (dependiendo del horario del Laboratorio).

6. El Docente será responsable de entregar a los alumnos una copia del Manual

de Prácticas. Y pasará lista a la hora estipulada, para iniciar con la práctica en el

Laboratorio. El Docente, Vigilante y/ó Laboratorista, no permitirán el acceso a los

alumnos después de 10 minutos de iniciada la sesión.

7. El Docente deberá llenar el Formato de Resguardo y Seguridad de

Instalaciones (ITESCO-AC-FO-

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005) con un tiempo mínimo previo de 24 horas y recibirá del Laboratorista el

Formato de Registro de

Asistencia para Alumnos (ITESCO-AC-FO-009).

8. El Docente deberá entregar al vigilante, en el día y hora de la práctica de la

asignatura programada, el Formato de Registro de Asistencia para Alumnos

(ITESCO-AC-FO-009) con la información allí solicitada.

LIMPIEZA

El docente es responsable de vigilar que:

1. El alumno traiga –en cada práctica- sus utensilios de limpieza tales como:

jabón y franela.

2. Las mesas, vertederos y áreas de trabajo se encuentren limpias y secas al

terminar la práctica. Será responsabilidad del laboratorista realizar una

verificación, antes y después de la práctica, en presencia del docente.

3. En el área 9 (Alimentos) los materiales y equipo, mesas y canaleta, deberán

quedar en condiciones asépticas para la realización de prácticas posteriores.

4. Sólo se desechen en las tarjas, los líquidos “solubles en agua”.

5. Cualquier otro desperdicio deberá eliminarse en el recipiente correspondiente

identificado para desechos, o en los depósitos para basura (ver sección de

Seguridad).

6. Las balanzas granatarias y analíticas, microscopios, baños marías, parrillas,

así como cualquier otro instrumento que se emplee para la realización de las

prácticas deberán quedar limpios, así como el área donde se encuentren

ubicados. Cualquier material que tenga que ser esterilizado deberá colocarse en

el lugar que se asigne para este fin.

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7. Todos los alumnos cumplan con las reglas de higiene y seguridad dentro del

laboratorio.

1. El alumno sólo tendrá los 10 minutos siguientes –a su entrada programada-

para solicitar todo su material. Y deberá entregar al Laboratorista el vale con la

información de materiales y reactivos que utilizará para el desarrollo de la

práctica. El Laboratorista, procederá a entregar el material necesario para realizar

la práctica correspondiente. [Nota 1]

Nota 1: El alumno, debe solicitar todo su material al inicio de la práctica, en el

caso que necesite de algún material adicional, se le entregará hasta que se

termine de atender a los demás equipos -tomando en cuenta que sólo se dispone

de 15 minutos para la entrega del material- pasado este tiempo, no se entregará

más material.

a) El alumno entregará el material 10 minutos antes de finalizar la práctica.

b) El material deberá entregarse limpio y seco, completo y en buen estado.

c) En caso de pérdida o ruptura del material, se deberá reponer en un plazo

máximo de 8 días, de no ser así la cantidad del objeto se duplicará (número de

piezas).

d) Cuando no se reponga el material en la fecha estipulada, no se firmará la

liberación de “NO ADEUDO AL LABORATORIO” y el alumno no podrá

reinscribirse para el próximo semestre, hasta que cubra el adeudo.

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2. En el vale que entregue el alumno para solicitar el material deberán quedar

claramente especificadas las características de éste y deberá venir acompañado

de la credencial de la escuela, de uno de los integrantes del equipo [Nota 2]. Se

deberá anotar –en caso de que se adeude material- los nombres de todos los

integrantes del equipo.

3. El alumno deberá verificar, al entregar su equipo y materiales, que el

Laboratorista cancele en su vale el material entregado y solicitará le sea devuelta

su credencial al haber devuelto todo lo que le fue otorgado.

4. Todo material sobrante y que pertenece al Laboratorio correspondiente

deberá entregarse al

Laboratorista, para que éste sea registrado a la vista del alumno.

5. El material que se sustituya al almacén por ruptura o extravío, deberá ser de

la capacidad, calidad y características del que se daño o extravió.

6. Si el alumno olvida algún material en el área de trabajo, no será

responsabilidad del

LABORATORISTA ó de algún compañero entregarlo.

7. El alumno será responsable del buen funcionamiento de los aparatos

que utilice en las prácticas. Si algún alumno detecta un mal funcionamiento en

algunos de los aparatos, será responsable de reportarlo en el momento al

Docente y anotar las observaciones en el formato de Bitácoras de utilización de

Equipos (ITESCO-AC-FO-007). Por otro lado, si causa algún daño en el equipo o

material, deberá sustituirlo con las mismas características o pagar por su

reparación.

Nota 2: En el vale deberá anotarse las características y/o condiciones del material

que se está entregando.

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8. El Docente comunicará al Laboratorista del turno correspondiente el mal

funcionamiento de los equipos detectados y registrará sus observaciones en las

Bitácoras de utilización de Equipos (ITESCO-AC-FO-007).

9. Los equipos solo podrán moverse de las áreas asignadas con previa

autorización escrita del Jefe de

División.

10. El docente se hará cargo, después de terminada la sesión de:

a) Revisar y cerrar llaves de paso (gas, agua y aire), extractores, estufas, mesas

de trabajo y desconectar equipos que pudiera dañarse por efectos de cambio de

voltaje.

b) Notificar al encargado del almacén sobre fallas, rupturas o de descomposturas

de equipos o materiales.

11. Los vales de solicitud de equipo y material que presenten los alumnos de

otros laboratorios y/o especialidad, deberán venir debidamente autorizados por el

instructor o maestro con su nombre y firma, previamente autorizados por uno de

los Jefes de División de las carreras de Ingeniería Bioquímica, Petrolera o

Química. En ellos deberá venir especificada claramente la fecha de devolución.

12. En caso de que el solicitante, docente de laboratorio, Asesor de tesis,

Asesor de residencias profesionales o Asesor de prácticas profesionales

requiera algún reactivo que tenga un costo considerable o requerido en grandes

cantidades (gr o ml), será necesaria la firma de uno de los Jefes de División de

las carreras de Ingeniería Bioquímica, Petrolera o Química, para la entrega del

mismo.

13. Los tesistas, residentes, servidores sociales, practicantes profesionales y

cualquier otra persona que tengan que hacer uso del laboratorio, material y

equipo respetarán el presente reglamento así como las siguientes condiciones:

a) Los tesistas, residentes, practicantes profesionales deberán presentar su

cronograma de actividades, en base a lo cual les será asignado su horario.

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b) Con el fin de lograr un mejor aprovechamiento del equipo o material que

usarán varios tesistas, éste se asignará al Asesor de tesis y estará disponible

para las personas que lo usarán de acuerdo a su cronograma de trabajo

entregado al Jefe de División de Ingeniería Bioquímica o Química.

c) Los equipos y materiales que se utilizan regularmente en prácticas de

laboratorio estarán en reserva permanente en el almacén y solo se prestará a los

tesistas cuando no estén siendo ocupados en prácticas.

d) Los tesistas, residentes, practicantes profesionales no podrán permanecer en

el área de almacén ni podrán hacer uso de los equipos de cómputo que se

encuentran en el almacén.

SEGURIDAD

1. El alumno deberá –el tiempo que dure su práctica- portar bata blanca de

algodón manga larga, además de lentes de seguridad. Cuando se manejen

sustancias marcadas con etiqueta roja, deberá usarse mascarilla y gafas. Para el

área 9 (de alimentos), deberán portar guantes, cubrebocas y gorro (cofia).

2. Si porta aretes, pulseras, anillos o reloj, deberá guárdalos ya que son piezas

metálicas o de material de plástico y podría sufrir alguna reacción indeseable, que

provocaría un accidente.

3. En el laboratorio debe utilizarse un calzado adecuado. Los zapatos

deben ser completamente cerrados y de tacón bajo. No: tenis, zapatillas,

sandalias, botas, zapatos de gamuza, ni zapato de tela.

4. El vigilante tendrá la autoridad para no permitir la entrada de los alumnos que

no porten el uniforme completo.

5. Deberá asistir el alumno portando debidamente el uniforme oficial, no playeras

tipo polo, pants, ni

pantalón pesquero ni faldas. No utilizar gorras dentro del Laboratorio.

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6. Durante el desarrollo de las prácticas no se permitirá la visita de personas

ajenas a la asignatura a menos que tengan algún asunto expreso autorizado por

el Jefe de División de Ingeniería Bioquímica.

7. Queda estrictamente prohibido fumar, comer, o tomar líquidos (refrescos,

yogurth, licuados, etc.)

dentro del laboratorio.

8. Ninguna persona podrá realizar algún experimento que no esté autorizado

previamente por los docentes y avalado por el Jefe de División de Ingeniería

Bioquímica.

9. Cualquier conducta impropia o inadecuada dentro del Laboratorio será

sancionada, según el Estatuto Escolar del Instituto Tecnológico Superior de

Coatzacoalcos, del Estado de Veracruz. Capitulo IV de la disciplina escolar, del

artículo 115 al 123. Estas conductas incluyen desorden, uso de lenguaje

ofensivo y otros que puedan afectar al desempeño adecuado de la práctica en

curso.

10.El estudiante que no cuente con servicio médico por parte de alguna

Institución, deberá acudir al Departamento de Enfermería, a solicitar incorporación

al Instituto Mexicano del Seguro Social. Según el Capítulo VI Del Servicio

Médico, Del Estatuto Escolar Del Instituto Tecnológico Superior De

Coatzacoalcos, Del Estado De Veracruz.

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CONOCIMIENTO DEL MATERIAL Y EQUIPO DEL ÁREA DE BIOTECNOLOGÍA

PRÁCTICA No. 2 Objetivo. El alumno conocerá los principales equipos utilizados en las prácticas de Aplicación Biotecnológica, mediante la elaboración de los protocolos de operación de cada uno de ellos, con el propósito de poder utilizarlos en el desarrollo de las prácticas posteriores relacionadas con la materia. Introducción.

La biotecnología es la tecnología basada en la biología, especialmente usada en

agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, medio ambiente y medicina. Se

desarrolla en un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y

ciencias como biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería,

física, química, medicina y veterinaria entre otras.

La ingeniería biológica o bioingeniería es una rama de ingeniería que se centra en

la biotecnología y en las ciencias biológicas. Incluye diferentes disciplinas, como

la ingeniería bioquímica, la ingeniería biomédica, la ingeniería de procesos

biológicos, la ingeniería de biosistemas, la ingeniería bioinformática, etc. Se trata

de un enfoque integrado de los fundamentos de las ciencias biológicas y los

principios tradicionales de la ingenierías clásicas como la quimica o la informática.

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Materiales

Manuales de Operación de los equipos del área de Biotecnología.

Aparatos e Instrumentos.

Reactivos

Equipos principales del área de Biotecnología.

Procedimiento.

1.- Elabore el protocolo de operación de cada uno de los equipos indicados por el

docente, basándose en el manual de operación del equipo y en las indicaciones

del responsable del área.

2.- Una vez elaborado el protocolo comentarlo en equipos de trabajo con los

demás compañeros del grupo.

3.- Elabore el reporte de práctica.

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OBSERVACIONES CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA

1. C.J. Geankoplis. Procesos de transporte y operaciones unitarias. 4ª edición. Editorial CECSA, 1998.

2. Perry & Chilton, Biblioteca del Ingeniero Químico Mc Graw-Hill, Tomo I,II,III,IV, 1986.

3. McCabe & Smith, Operaciones básicas de ingeniería química, Reverte.

4.-Ronald W. Rousseau, Handbook of Separations Process Technology. John

Wiley & Sons, 1987. 5.-Federrick J. Dechow, Separation and Purificación Techniques in

Biotechnology, Noyes Publications, 1989.

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TÉCNICAS DE SEPARACIÓN DE BIOMASA BACTERIANA PRÁCTICA No. 3 Objetivo.

Aplicar las técnicas más comunes para la recuperación de biomasa utilizada en

procesos Biológicos.

Introducción.

Los organismos como las levaduras son de gran importancia biológica y

económica, por lo que resultan de gran relevancia estudiar sus principales

procesos vitales, tales como la respiración y reproducción típica que presentan.

Las levaduras degradan glucosa y producen alcohol etílico como producto de su

respiración anaerobia (fermentación). Una vez finalizado el proceso de

producción de alcohol, es necesario suspender el crecimiento y acción de la

biomasa bacteriana para mantener un adecuado control es las especificaciones

deseadas del producto. Los métodos más comunes utilizados son la

centrifugación y la filtración, los cuales se desarrollaran en esta práctica.

Materiales

1 Espatula 6 Tubos para centrifuga 6 Vasos de precipitado de 100 ml 3 Crisoles de vidrio poroso 1 Agitador 1 Probeta de 50 ml

Aparatos e Instrumentos.

Reactivos

1 Bomba de vacío 20 g de levadura de pan o levadura de

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Centrifuga Balanza analítica

cerveza

Procedimiento.

Coloca la muestra problema de levadura en una probeta de 50 ml y determine la

densidad del producto por medio del método de pesada, utilizando la balanza

analítica.

Realice preparaciones de solución de levaduras en los vasos de precipitado de

100 ml, tomando proporciones de levadura con ayuda de la espátula y balanza

analítica. Proporciones de levadura 1, 3, 5, 7, 9 y 11% (w/v)

Mezcle la cantidad de levadura con agua destilada y agite la mezcla suavemente

hasta formar una solución homogénea

Vaciar las muestras en tubos para centrifuga y operar el equipo a 3500 rpm por

espacio de 15 minutos. El resto de la muestra separarlo por filtración con ayuda

de una bomba de vacío.

Cuantificar el porcentaje de biomasa precipitada en función de la concentración

de sólidos en ambas pruebas y comparar gráficamente.

Cuestionario.

¿Enuncie la importancia de los métodos de separación utilizados?.

¿Cuál de los 2 métodos resultó más eficiente?

Bibliografía. Audesirk, T. (1997) Biología: La vida en la tierra. Pearson educación. México. Curtis. H., Biología, México, Panamericana. Pelksar. (2000). Microbiología. México. Edit. Paidós. La biología de los microorganismos

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“CINÉTICA DE PRODUCCIÓN DE UN METABOLITO PRIMARIO”

Practica No. 4

Objetivo.

El alumno conocerá y efectuará la cinética de producción de un metabolito

primario de origen biológico. En particular de la producción del ácido láctico a

partir del Lactobacillus bulgaricus, así como de interpretar esta información y

traducirla en una gráfica de producción con respecto al tiempo, y el respectivo

cálculo para la obtención de la velocidad de producción del metabolito.

Introducción.

La producción del ácido láctico (metabolito primario) es posible a partir de

microorganismos, el principal productor de ácido láctico en la industria es el

Lactobacillus bulgaricus. En la industria si se quiere producir ácido láctico, no

biomasa| (sin producción de lactobacillus), es necesario cambiar las condiciones

de fermentación. Se agrega aproximadamente 10% en volumen de inoculo al

tanque de fermentación y se deja a una temperatura óptima constante de 37°C sin

agitar durante un tiempo de 10 horas.

Existen diversos métodos para determinar la concentración de ácido láctico en la

leche. En nuestro medio se realiza por titulación con NaOH 0.1 N, usando

fenolftaleína en solución alcoholica al 35% como indicador, y el resultado se

expresa en términos de ml de NaOH 0.1 N requeridos para neutralizar 100 ml de

leche. En los Estados Unidos, en cambio se emplea el sistema de expresión en

términos de porcentaje de ácido láctico y en Europa se usan diversos sistemas

como son los grados Soxhlet-Henkel (ml de NaOH N/4 por 100 ml) o los grados

Dornic (ml de NaOH N/9 por 100 ml). La conversión de estas unidades puede

hacerse en base a las siguientes relaciones:

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Ml de NaOH 0.1 N/100 = % ácido láctico/0.09 = °S-H x 2.5 = °D x 1.1

Para poder determinar la velocidad de producción de ácido láctico es necesario

hacer una gráfica de producción con respecto al tiempo, en donde la pendiente de

la gráfica es la velocidad de producción expresada en las unidades de cantidad

con respecto al tiempo.

Materiales

Termómetro –10 a 150 °C. Matraz Erlenmeyer de 250 ml Pizeta con agua destilada Pipeta graduada de 1 y 10 ml Bureta graduada de 25 ml 6 tubos de ensaye Cronometro Franela

Aparatos e Instrumentos.

Reactivos

Potenciometro. NaOH 0.1 N Fenolftaleína Agua libre de CO2 (destilada y hervida) 1 litro de leche descremada 100 g de yogurt natural

Procedimiento.

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Medir 20 ml de la muestra homogénea a 20°C, transferirla a un erlenmeyer de 250

ml y diluir con 40 ml de agua libre de CO2..

Adicionar 2 ml de solución indicadora de fenolftaleína.

Titular con la solución de NaOH 0.1 N, colocada en una bureta , hasta la aparición

del primer vire rosa persistente por 30 seg.

Expresar la acidez de la muestra en términos de ml de NaOH 0.1 N por 100 ml en

porcentaje de ácido láctico

Hacer el procedimiento 1 al 4 cada 2 horas una vez iniciada la inoculación.

Medir resultados, hacer la gráfica y determinar la velocidad de producción

Actividad a desarrollar:

Leer la práctica y analizar la importancia de cada punto.

Uso del equipo de protección personal (bata, lentes, guantes)

Pedir al laboratorio material a utilizar en el desarrollo de la práctica.

Mostrar al profesor el trabajo realizado y explicar como lo llevo a cabo y porque.

Lavar perfectamente el material utilizado y entregarlo al laboratorio.

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Cuestionario:

Realice los cálculos necesarios solicitados en la práctica.

Tabule los datos obtenidos de acuerdo al desarrollo de la práctica..

Bibliografía sugerida.

Manual para la Elaboración de Productos Lácteos. Editorial Trillas.

Introducción a la Lactología. P. Keating y H. Gaona. Limusa 1986.

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Fecha de Edición: 22/08/12

Departamento: Ingeniería Bioquímica.

Materia:

Ingenieria de Bioseparaciones

OBTENCION DE LECITINAS A PARTIR DE UN PROCESO DE

BIOSEPARACIÓN (ESTUDIOS ENZIMATICOS)

PRACTICA No 5

Objetivo:

El alumno analizara e identificará algunas de las propiedades de los fosfolìpidos

mediante técnicas de aislamiento, en este caso la lecitina, asociado a estudios

enzimáticos.

Introducción:

La biosíntesis de los lípidos constituye un importante proceso metabólico en la

mayoría de los microorganismos. Debido a la limitada capacidad de la animales

superiores para almacenar polisacáridos, la glucosa ingerida en exceso para sus

necesidades energéticas inmediatas y para su capacidad de almacenaje se

convierte por al glucolisis en piruvato y después en acetil-CoA, a partir del cual se

sintetizan los ácidos grasos.

El aislamiento de fracciones lìpidas tisulares se basa en las características de

solubilidad diferencial de los lípidos simples y complejos.

Lípidos simples.

Grasas y aceites. Los glicéridos formados por ácidos grasos en C4 son solubles

en agua. Los glicéridos en C6 o más son insolubles en agua y solubles en éter,

cloroformo y éter de petróleo.

Los colesteroles y esteroles. El colesterol es insoluble en agua pero soluble en

éter, cloroformo y acetona, también es soluble en alcoholes metílicos y etílicos

calientes.

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Los lípidos complejos

Fosfolìpidos. Las lecitinas, plasmalògenos, cefalinas, cardiolìpidos y esfingolìpidos

como la esfingomielina son solubles en éter,

cloroformo y alcohol etílico fríos, pero insolubles en acetona, diferencia importante

entre colesterol y fosfolìpidos.

Glucolìpidos. Los cerebròsidos, los gangliòsidos y sulfolìpidos son solubles en

éter, cloroformo y alcohol etílico y metìlico caliente pero muy poco soluble en éter

e insolubles en acetona.

Material

Vaso de precipitado 50 ml

Agitador de vidrio

Embudo de talle largo

Bomba de vacio

Papel filtro

Embudo buchner

5 tubos de ensaye

Mechero Fischer

Capsula de porcelana

Equipo de titulación

Pinzas para tubo de ensaye

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Desarrollo

En un vaso de precipitado de 100 ml colocar ½ yema de huevo adicionar 20 ml

de alcohol caliente y agitar de tal forma que quede una mezcla homogénea se

deja enfriar a temperatura- ambiente la mezcla fría se filtra en un tubo de

ensaye. Si el extracto es turbio se repite la filtración.

Detención de lecitinas en el filtrado:

En un tubo de ensaye agregar 5 ml de acetona, posteriormente agregue gota a

gota el filtrado obtenido anteriormente. La aparición de turbidez indica la

presencia de lecitinas. (25 gotas)

Aparatos e Instrumentos. Reactivos

Equipo de titulación ½ yema de huevo

Alcohol

Acetona

Cloruro de cadmio

Hidróxido de sodio al 10%

Acido clorhídrico al 10%

Fenolftaleína al 0.1%

Nitrato de plata

Carbonato de sodio

Reactivo de molibdato de amonio

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Materia:

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En tubo de ensaye verter 3 ml de filtrado a este adicionar gota a gota agua

destilada, hasta formar una emulsión estable (45 gotas)

Reacción de reconocimiento de los colinafosfolìpidos

A 2 ml de la solución alcohólica de lecitinas adicionar 1 ml de disolución de

cloruro de cadmio. La formación de un precipitado blanco en forma de capas

nos indica la formación del compuesto

Cadmio- lecitina.

Hidrólisis de la lecitina y determinación de los productos de reacción.

Los productos de reacción de lecitina son. La glicerina, algunos ácidos grasos

superiores, ácidos fosfóricos y la colina.

Reconocimiento de la colina

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Materia:

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En el tubo de ensaye adicionar 5ml de la dilución de la lecitina más de 3 ml de

NaOH al 10 % mezclar vigorosamente, posteriormente hervir durante 5 minutos.

La colIna que se desprende por la hidrólisis se descompone en trimetilamina

que contiene un color característico de salmuera de arenques.

OBSERVACIONES. RESULTADOS CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA

1. C.J. Geankoplis. Procesos de transporte y operaciones unitarias. 4ª edición.

Editorial CECSA, 1998. 2. Perry & Chilton, Biblioteca del Ingeniero Químico Mc Graw-Hill, Tomo

I,II,III,IV, 1986. 3. McCabe & Smith, Operaciones básicas de ingeniería química, Reverte.

4.-Ronald W. Rousseau, Handbook of Separations Process Technology. John

Wiley & Sons, 1987. 5.-Federrick J. Dechow, Separation and Purificación Techniques in

Biotechnology, Noyes Publications, 1989.

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“DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD DE LAS ENZIMAS”. PRÁCTICA No. 6

OBJETIVO. El alumno conocerá el comportamiento de las enzimas por sus propiedades. INTRODUCCIÓN.

Se llaman enzimas a las proteínas específicas que poseen función catalítica. Con

participación de las enzimas se verifican numerosos procesos químicos, el

conjunto de los cuales constituye la esencia del metabolismo.

Influyendo en la velocidad de las reacciones metabólicas, las enzimas son

capaces de regular efectivamente los procesos de vitalidad. Semejante a los

catalizadores inorgánicos, las enzimas aumentan la velocidad de las reacciones

químicas a cuenta de la disminución de la energía de activación y como regla

general, desempeñan su función a una temperatura moderada, presión baja y

valores de pH cercanos al neutro.

Las enzimas son sensibles a las variaciones de las condiciones del medio en que

están funcionando y tienen una serie de particularidades relacionadas a su

naturaleza proteínica.

PROPIEDADES GENERALES DE LAS ENZIMAS.

Dentro de las características de las enzimas se encuentran: su especificidad,

sensibilidad al cambio de temperatura, pH del medio, así como la presencia de

activadores e inhibidores los cuales están condicionados por la naturaleza

proteínica de los catalizadores biológicos.

La actividad catalítica de la enzima está relacionada con la presencia en su

molécula de unas regiones especiales responsables de la fijación y la activación

del sustrato: el centro de sustrato y el centro activo. Ellos consisten en una

combinación única de restos de aminoácidos situados en la cadena polipéptida a

larga distancia uno del otro.

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Materia:

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LABILIDAD TÉRMICA DE LAS ENZIMAS.

La temperatura del medio influye mucho en la actividad de las enzimas. La

temperatura óptima para la acción de enzimas es la temperatura del cuerpo que

oscila de 36° a 41°C con cierto aumento de la temperatura del medio ocurre

aceleración de la reacción a consecuencia de la activación de las moléculas de

sustrato.

Si hay un aumento en la temperatura que sobrepase los 50°C empieza

gradualmente la desnaturalización de la enzima, de manera que la inactivación de

misma será irreversible.

Al bajar la temperatura la enzima disminuye su actividad también, este

mecanismo aun no es muy claro, sin embargo el enfriamiento no causa

desnaturalización de la enzima y porlo tanto su inactivación puede ser reversible.

INFLUENCIA DEL pH SOBRE LA ACTIVIDAD DE LAS ENZIMAS.

Para cada enzima existe un pH óptimo que crea las condiciones más favorables

para el mantenimiento de la conformación funcionalmente activa de la molécula.

Los grupos amino y carboxilo de los restos de aminoácidos ionizados a una

magnitud de pH determinada, participan en el mantenimiento de la conformación

de la molécula proteínica necesaria para la formación de los centros catalíticos de

la enzima y favorecen también a su ligación con el sustrato. Si ocurre un cambio

en el pH óptimo de funcionamiento de la enzima, se rompen los enlaces que

aseguran la formación de los centros catalíticos y la enzima se inactiva.

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ESPECIFICIDAD DE LAS ENZIMAS.

Las enzimas se distinguen de los catalizadores inorgánicos por su especificidad

excepcionalmente alta. La etapa inicial catalítica consiste en la formación del

complejo enzima-sustrato, es decir, la ligación del sustrato con el centro catalítico

de la enzima.

La conformación espacial del centro de sustrato debe estar en la correspondencia

geométrica exacta con la estructura de la molécula de sustrato. Solamente en

este caso es posible la formación del complejo E-S y el cumplimiento de la función

catalítica de la enzima. De tal modo, la esencia de la especificidad de enzimas

consiste en el hecho de que el sustrato le corresponde a la enzima, como una

llave a cerradura.

MATERIALES PARA LABILIDAD TÉRMICA

Gradilla (1) Tubos de ensayo (3) Vaso de precipitado de 50 mL (1) Cuba (1) Pizeta (1) Termómetro (1) Hielo

EQUIPOS REACTIVOS

Baño calefactor

Saliva diluida Agua destilada Sol. De cloruro de sodio al 0.3% Sol. De almidón al 1% (preparada con la disolución de NaCl al 0.3%)

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Materia:

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Reactivo de lugol

PROCEDIMIENTO.

1.- Añadir a cada tubo de ensaye de 2 a 3 mL de saliva diluida (amilasa)

2.- Hervir el tubo No. 1 durante 1 min.

3.- Posteriormente añadir a todos los tubos (incluyendo el No. 1) 4 mL de

disolución de almidón.

4.- Colocar el baño calefactor a 37°C y meter los tubos 1 y 2, mantenerlos por 10

min.

5.- Sumergir en hielo al tubo No.3, mantenerlo por 10 min.

6.- Transcurrido el tiempo de incubación de los tres tubos de ensaye, añadir a los

tres tubos 1 una gota de reactivo de lugol.

Anote sus observaciones elaborando una tabla con las diferentes condiciones

realizadas.

INFLUENCIA DEL pH

MATERIALES PARA INFLUENCIA DEL pH

Gradilla (1) Tubos de ensayo (3) Pipetas de 5 mL (7)

EQUIPOS REACTIVOS

Baño calefactor Sol. De fosfato sódico disustituido 0.2 M Sol. De ácido cítrico 0.1 M Sol. Amortiguadoras de pH 5.0, 6.0 y 9.0 Saliva Almidón al 1% Reactivo de lugol

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Departamento: Ingeniería Bioquímica.

Materia:

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PROCEDIMIENTO. 1.- En cada tubo añadir de 2 a 3 mL de las soluciones amortiguadoras a pH 5.0, 6.0 y 9.0 2.- Posteriormente añadir de 2 a 3 mL de saliva diluida (amilasa) y de 4 a 5 mL de sol. de almidón. 3.- Mezclar e incubar durante 10 min. en el baño calefactor. 4.- Después del tiempo de incubación añadir a cada tubo de ensayo una gota del reactivo de lugol. Anotar las observaciones elaborando una tabla. ESPECIFICIDAD DE LA ENZIMA

MATERIALES PARA ESPECIFICIDAD DE LA ENZIMA

Gradilla (1) Tubos de ensayo (4) Pipetas de 5 mL (7)

EQUIPOS REACTIVOS

Parrilla Baño calefactor

Sol. De almidón al 1% Sol. De sacarosa al 2% Saliva diluida (amilasa) Reactivo de lugol Fehling A y B

PROCEDIMIENTO. 1.- Añadir en los tubos de ensaye 1 y 2 de 4 a 5 mL de solución de almidón 2.- En los tubos 3 y 4 añadir de 4 a 5 mL de solución de sacarosa 3.- Posteriormente en los tubos 1 y 3 añadir de 2 a 3 mL de saliva diluida (amilasa) 4.- En los tubos de ensaye 2 y 4 añadir de 2 a 3 mL de solución de sacarosa. 5.- Mezclar el contenido de los tubos e incubar durante 10 minutos a 37°C 6.- Después de la incubación añadir a los tubos 1 y 2 una gota de reactivo de lugol y en los tubos 2 y 4 de 1 a 2 mL de reactivo de fehling. Calentar

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Materia:

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Anotar las observaciones elaborando una tabla. OBSERVACIONES. RESULTADOS CONCLUSIONES CUESTIONARIO 1.- Defina que es una enzima 2.- Describa la función biológica de las enzimas 3.- Como actúa la amilasa sobre la molécula de almidón? BIBLIOGRAFIA.

1. C.J. Geankoplis. Procesos de transporte y operaciones unitarias. 4ª edición.

Editorial CECSA, 1998. 2. Perry & Chilton, Biblioteca del Ingeniero Químico Mc Graw-Hill, Tomo

I,II,III,IV, 1986. 3. McCabe & Smith, Operaciones básicas de ingeniería química, Reverte.

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“FILTRACIÓN ORDINARIA Y POR SUCCIÓN”

Practica No. 7

Objetivo.

El alumno conocerá y efectuará pruebas de velocidad e filtración en muestras de

diatomáceas suspendidas en agua, empleando sistemas de filtración por succión

y filtración ordinaria.

Introducción.

Se denomina filtración al proceso de separación de sólidos en suspensión en un

líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y permite el pasaje del

líquido.[1]

Las aplicaciones de los procesos de filtración son muy extensas, encontrándose

en muchos ámbitos de la actividad humana, tanto en la vida doméstica como de la

industria general, donde son particularmente importantes aquellos procesos

industriales que requieren de las técnicas químicas.

La variedad de dispositivos de filtración o filtros es tan extensa como las

variedades de materiales porosos disponibles como medios filtrantes y las

condiciones particulares de cada aplicación: desde sencillos dispositivos, como

los filtros domésticos de café o los embudos de filtración para separaciones de

laboratorio, hasta grandes sistemas complejos de elevada automatización como

los empleados en las industrias petroquímicas y de refino para la recuperación de

catalizadores de alto valor, o los sistemas de tratamiento de agua potable

destinada al suministro urbano.

Materiales

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Materia:

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Termómetro –10 a 150 °C. Matraz Kitazato de 500 ml Pizeta con agua destilada Espátula Vidrio de reloj Cronometro Probeta graduada de 50 y 100 ml Sello para vació Vasos de precipitado de 150 ml Embudo de tallo largo Agitador de vidrio Papel filtro Crisol gooch (fondo poroso)

Aparatos e Instrumentos.

Reactivos

Bomba de vacío Placa de calentamiento

Tierra diatomácea Carbonato de calcio

Procedimiento.

Medir 2 porciones de 100 ml de agua a 20°C, transferirla a 2 vasos de precipitado

de 150 ml .

Adicionar 10 g de tierra carbonato de calcio a cada vaso y homogenizar bien con

ayuda del agitador de vidrio, hasta formar una suspensión homogénea.

Filtrar ambas muestras, una empleando la bomba de vació acoplada al matraz

kitazato y la otra empleando la filtración tradicional con papel filtro y el embudo de

tallo largo. Registrar el tiempo invertido en la filtración total de la solución.

Repetir ambas pruebas pero aplicando temperatura ( 60°C).

Por otro lado prepare una suspensión al 10% de tierra de diatomaceas y

colóquela en el crisol gooch, hasta formar una precapa, luego filtre nuevamente la

solución al 10% de carbonato de calcio, compare los tiempos.

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Actividad a desarrollar:

Leer la práctica y analizar la importancia de cada punto.

Uso del equipo de protección personal (bata, lentes, guantes)

Pedir al laboratorio material a utilizar en el desarrollo de la práctica.

Mostrar al profesor el trabajo realizado y explicar como lo llevo a cabo y porque.

Lavar perfectamente el material utilizado y entregarlo al laboratorio.

Cuestionario:

Realice los registros de los tiempos de filtración finales.

Tabule los datos obtenidos de acuerdo al desarrollo de la práctica.

Explique el efecto de la temperatura en la velocidad de filtración y la diferencia en

la eficiencia de filtración obtenida al utilizar la bomba de vacío.

¿Cuál es el efecto de la precapa en la velocidad de filtración?

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Materia:

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Bibliografía sugerida.

1. C.J. Geankoplis. Procesos de transporte y operaciones unitarias. 4ª edición.

Editorial CECSA, 1998. 2. Perry & Chilton, Biblioteca del Ingeniero Químico Mc Graw-Hill, Tomo

I,II,III,IV, 1986. 3. McCabe & Smith, Operaciones básicas de ingeniería química, Reverte.