Introducción a los Bioprocesos
Parte I
Ingeniería Bioquímica I
Alejandra Bosch
Qué es Biotecnología?
Es una serie de tecnologías que involucran la manipulación de
organismos vivos o sus componentes celulares para el desarrollo de
• Productos ( insulina, antibióticos, hormonas)
•Procesos (cervezas, vinos, vacunas)
•Servicios (biorremediación, biolixiviación, tratamiento de efluentes)
el uso de los microorganismos naturales como levaduras, hongos o
bacterias, existentes en el medio para descomponer o degradar sustancias
peligrosas en sustancias de carácter menos tóxico o bien inocuas para el
medio ambiente y la salud humana.)
• La biotecnología utiliza una amplia gama de campos
incluyendo química, biología, agricultura, ciencias de
ambiente, medicina, veterinaria, ingeniería, informática
INTRODUCCIÓN A LOS BIOPROCESOS
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Evolución y características de los bioprocesos
Introducción a las operaciones de un proceso
biotecnológico

Selección de un proceso
En base a la complejidad del proceso
BIOPROCESOS Y BIOTRANSFORMACIONES
BIOPROCESO
Son los procesos mediante los cuales determinados
SUSTRATOS (nutrientes) son transformados por acción
biológica (microorganismos, células, tejidos)
en BIOMASA y PRODUCTOS DIVERSOS
biocatalizador
Glucosa + amonio + sales + oxígeno
BIOMASA + PRODUCTOS + calor
Moléculas complejas
Moléculas sencillas
Antibióticos, drogas, vacunas, efluente
tratado, vitaminas, ácidos orgánicos,
aminoácidos, proteínas, hormonas,
Fuentes de carbono y energía, fuente de
Nitrógeno y sales
BIOTRANSFORMACIÓN
Son los procesos en los que sustratos naturales o
sintéticos son MODIFICADOS por medio de una
actividad enzimática
Enzimas,
esporas,
células
Sustrato + agua
Sustrato modificado
PROCESO BIOTECNOLÓGICO
Es una SECUENCIA de OPERACIONES o etapas
que resulta en la obtención de un producto
PRODUCTO
Antibióticos, drogas, vacunas, efluente tratado, vitaminas,
ácidos orgánicos, aminoácidos, proteínas, hormonas,
ELEMENTO DISTINTIVO DEL BIOPROCESO
Uso de un catalizador biológico
Uso de un Bioreactor
La reacción ocurre en
forma controlada
Bioreactor
artificial
Bioreactor natural
Animales transgénicos
Enzima,
microorganismos,
células vegetales,
células animales,
esporas de hongos
Aspectos básicos de un proceso Biotecnológico
Productos Biotecnológicos
Tradicionales: ácidos, alcoholes, Antibióticos, vacunas, enzimas,
aminoácidos
Modernos: Hormonas, factores de crecimmiento, vacunas acelulares,
Antibióticos de última generación
Diseño del proceso de separación de proteínas
Los procesos diseñados para pequeñas cantidades
no son óptimos para gran escala.
Prámetros importantes:
- rendimiento
- pureza
Conceptos importantes:
- costo
Mayor pureza del producto  menores rendimientos obtenidos
PUREZA / ACT. ESPESÍFICA=
actividad de la proteína
cantidad de material material
RENDIMIENTO / RECUPERACIÓN =
actividad al final del proceso
actividad al inicio (células o sobrenadantes)
f(número de pasos, tipo de pasos)
FACTOR DE PURIFICACIÓN = pureza al final del proceso (etapa i)
pureza al inicio del proceso (etapa i-1)
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Ingeniería y Biotecnología: una Aventura de Simbiosis Científica