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 INGENIERA DE BIOSEPARACIONES

SEMESTRE:

7

ELABORADO POR: Ing. Sergio Torres Cruz

Fecha de revisin de la Academia:Rev 1

INTRODUCCIN El presente manual tiene por objetivo principal dar a conocer a los alumnos algunas de las principales tcnicas utilizadas en la aplicacin de ingeniera en los alimentos, as como mostrar algunas de las Tecnologas utilizadas para la transformacin de los alimentos o en su caso dar a conocer la forma en que se pueden verificar la efectividad de los procesos, aplicando herramientas matemticas y algunas interpretaciones grficas 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 propsito de que sean capaces de proponer y llevar a la prctica soluciones a los problemas de formulacin, conservacin, transformacin, empaque y transporte de alimentos, con criterios e indicadores de calidad nutricional y mercadolgica.

Todas las tcnicas presentadas en este manual se han descrito brevemente y se tiene la certeza que la aplicacin de algunas de las prcticas integradas en este manual, permitirn a los alumnos darse cuenta del control de calidad de los productos alimenticios, as como la forma de producirlos a pequea escala con la ayuda de las tcnicas y herramientas mencionadas.

Tambin resulta interesante la introduccin al manejo y orientacin de los equipos con que cuenta el laboratorio de Ingeniera Bioqumica-Qumica, 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 prcticas a este manual, las cuales se irn integrando en la medida que se vayan verificando previamente cada una de ellas, contando con la disponibilidad de reactivos y equipos.

Rev 1

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 all se desempean 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 bsicas aqu indicadas son un conjunto de prcticas de sentido comn realizadas en forma rutinaria. El elemento clave es la actitud proactiva hacia la seguridad y la informacin que permita reconocer y combatir los riesgos presentes en el laboratorio. Ser fundamental la realizacin meticulosa de cada tcnica, pues ninguna medida, ni siquiera un equipo excelente puede sustituir el orden y el cuidado con que se labora.

1.- Se deber conocer la ubicacin de los elementos de seguridad en el lugar de trabajo, tales como: extinguidotes, salida de emergencias, lavaojos, regaderas, etc... 2.- No se permitir comer, beber, fumar o maquillarse dentro del laboratorio. 3.- Se deber utilizar la vestimenta apropiada para realizar trabajos dentro del laboratorio: bata de algodn 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 despus de cualquier manipulacin de laboratorio y antes de retirarse del mismo. 6.- Se debern utilizar guantes apropiados para evitar el contacto con sustancias qumicas o material biolgico. Toda persona cuyos guantes se encuentran contaminados, no deber tocar objetos, ni superficies, tales como: telfono, lapiceras, cuadernos, manija de cajones, puertas, etc... 7.- No se permitir pipetear con la boca, por lo cual se deber utilizar la perilla o en su caso utilizar una pipeta automtica. 8.- No se permitir 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 qumicos que emitan vapores o puedan provocar proyecciones, se evitar el uso de lentes de contacto. 10.-No se deben bloquear las rutas de escape o pasillos con equipos, mquinas u otros elementos que entorpezcan la correcta circulacin. 11.-Todo material corrosivo, txico, inflamable, oxidante, radiactivo, explosivo o nocivo deber estar adecuadamente identificado.Rev 1

12.-Las prcticas que produzcan gases, vapores, humos o partculas, aquellas que pueden ser peligrosas por inhalacin deben llevarse a cabo bajo campana. 13.-El material de vidrio roto no se depositar con los residuos comunes. Ser conveniente ubicarlo en cajas resistentes, envuelto en papel y dentro de bolsas plsticas. 14.-Los laboratorios contarn con un botiqun de primeros auxilios con los elementos indispensables para atender casos de emergencia. 15.- Al almacenar sustancias qumicas considere que hay cierto nmero de ellas que son incompatibles pues almacenadas juntas pueden dar lugar a reacciones peligrosas.

Rev 1

NDICE No. 1 2 Nombre de la prctica Reglamento del laboratorio pgina 1

Reconocimiento de equipos utilizados en el rea de 9 Biotecnologa. Tcnicas de separacin de Biomasa Bacteriana Cintica de produccin de un metabolito primario 12 14

3 4 5

Obtencin de Lecitinas a partir de un proceso de 18 Bioseparacin (Estudio Enzimtico) Determinacin de la actividad de las Enzimas. 23

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7

Filtracin Ordinaria y por Succin

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Rev 1

Rev 1

Unidad: Departamento:

Instituto Tecnolgico Superior de Coatzacoalcos.

Edicin No. 1

Fecha de Edicin: 22/08/12

Ingeniera Bioqumica.

Materia:

Ingenieria de Bioseparaciones

REGLAMENTO DEL LABORATORIO DE BIOQUMICA Y QUMICA PRCTICA No. 1

Objetivo. El alumno conocer los lineamientos contemplados en el reglamento general del laboratorio de Bioqumica y Qumica, con el propsito de poder uso de ls instalaciones de manera segura apegndose a lo indicado en cada uno de los puntos contemplados en el Reglamento.

INTRODUCCIN

El Instituto Tecnolgico Superior de Coatzacoalcos, fundado en el ao de 1999, cuenta actualmente con un moderno Laboratorio de Ingeniera Bioqumica y Qumica el cual tiene como objetivo principal la atencin al alumno en la realizacin de las prcticas del docente, as 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, armona y respeto en el desarrollo de nuestras actividades dentro del Laboratorio, obteniendo as la calidad y exactitud en los resultados y por ende la certificacin de nuestro Laboratorio.

El presente reglamento tiene como fin lograr los resultados antes mencionados. Es por ello que se pide analizar y poner en prctica los lineamientos aqu

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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Edicin No. 1

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indicados, as como el estatuto escolar del Instituto Tecnolgico Superior de Coatzacoalcos, del estado de Veracruz.

HORARIO 1. El horario para la realizacin de las prcticas de las asignaturas del ciclo escolar estar sujeto a la carga horario oficial propuesta por el Jefe de Divisin de Ingeniera Bioqumica, Petrolera y/o Qumica. 2. No se realizarn prcticas fuera del horario establecido. 3. Se har la excepcin 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 rea y de equipos. 4. No se harn reposiciones de prcticas, excepto cuando la prctica no se realice por cuestiones ajenas al Docente (suspensin de clases, falta de reactivo, comisin del Docente, etc.) se podr reprogramar la prctica para el final de las prcticas programadas previamenteen el Formato para la Planeacin de Curso y Avance Programtico (ITESCO-AC-PO-003-01). 5. Los laboratorios destinados a la docencia estarn disponibles de lunes a sbado (dependiendo del horario del Laboratorio). 6. El Docente ser responsable de entregar a los alumnos una copia del Manual de Prcticas. Y pasar lista a la hora estipulada, para iniciar con la prctica en el Laboratorio. El Docente, Vigilante y/ Laboratorista, no permitirn el acceso a los alumnos despus de 10 minutos de iniciada la sesin. 7. El Docente deber llenar el Formato de Resguardo y Seguridad de Instalaciones (ITESCO-AC-FO-

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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005) con un tiempo mnimo previo de 24 horas y recibir del Laboratorista el Formato de Registro de Asistencia para Alumnos (ITESCO-AC-FO-009). 8. El Docente deber entregar al vigilante, en el da y hora de la prctica de la asignatura programada, el Formato de Registro de Asistencia para Alumnos (ITESCO-AC-FO-009) con la informacin all solicitada.

LIMPIEZA El docente es responsable de vigilar que:

1. El alumno traiga en cada prctica- sus utensilios de limpieza tales como: jabn y franela. 2. Las mesas, vertederos y reas de trabajo se encuentren limpias y secas al terminar la prctica. Ser responsabilidad del laboratorista realizar una verificacin, antes y despus de la prctica, en presencia del docente. 3. En el rea 9 (Alimentos) los materiales y equipo, mesas y canaleta, debern quedar en condiciones aspticas para la realizacin de prcticas posteriores. 4. Slo se desechen en las tarjas, los lquidos solubles en agua. 5. Cualquier otro desperdicio deber eliminarse en el recipiente correspondiente identificado para desechos, o en los depsitos para basura (ver seccin de Seguridad). 6. Las balanzas granatarias y analticas, microscopios, baos maras, parrillas, as como cualquier otro instrumento que se emplee para la realizacin de las prcticas debern quedar limpios, as como el rea donde se encuentren ubicados. Cualquier material que tenga que ser esterilizado deber colocarse en el lugar que se asigne para este fin.

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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

1. El alumno slo tendr los 10 minutos siguientes a su entrada programadapara solicitar todo su material. Y deber entregar al Laboratorista el vale con la informacin de materiales y reactivos que utilizar para el desarrollo de la prctica. El Laboratorista, proceder a entregar el material necesario para realizar la prctica correspondiente. [Nota 1]

Nota 1: El alumno, debe solicitar todo su material al inicio de la prctica, en el caso que necesite de algn material adicional, se le entregar hasta que se termine de atender a los dems equipos -tomando en cuenta que slo se dispone de 15 minutos para la entrega del material- pasado este tiempo, no se entregar ms material.

a) El alumno entregar el material 10 minutos antes de finalizar la prctica.

b) El material deber entregarse limpio y seco, completo y en buen estado. c) En caso de prdida o ruptura del material, se deber reponer en un plazo mximo de 8 das, de no ser as la cantidad del objeto se duplicar (nmero de piezas). d) Cuando no se reponga el material en la fecha estipulada, no se firmar la liberacin de NO ADEUDO AL LABORATORIO y el alumno no podr reinscribirse para el prximo semestre, hasta que cubra el adeudo.

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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2. En el vale que entregue el alumno para solicitar el material debern quedar claramente especificadas las caractersticas de ste y deber venir acompaado de la credencial de la escuela, de uno de los integrantes del equipo [Nota 2]. Se deber anotar en caso de que se adeude material- los nombres de todos los integrantes del equipo. 3. El alumno deber verificar, al entregar su equipo y materiales, que el Laboratorista cancele en su vale el material entregado y solicitar le sea devuelta su credencial al haber devuelto todo lo que le fue otorgado. 4. Todo material sobrante y que pertenece al Laboratorio correspondiente deber entregarse al Laboratorista, para que ste sea registrado a la vista del alumno. 5. El material que se sustituya al almacn por ruptura o extravo, deber ser de la capacidad, calidad y caractersticas del que se dao o extravi. 6. Si el alumno olvida algn material en el responsabilidad del LABORATORISTA de algn compaero entregarlo. 7. El alumno ser responsable del buen funcionamiento de los aparatos que utilice en las prcticas. Si algn alumno detecta un mal funcionamiento en algunos de los aparatos, ser responsable de reportarlo en el momento al Docente y anotar las observaciones en el formato de Bitcoras de utilizacin de Equipos (ITESCO-AC-FO-007). Por otro lado, si causa algn dao en el equipo o material, deber sustituirlo con las mismas caractersticas o pagar por su reparacin. rea de trabajo, no ser

Nota 2: En el vale deber anotarse las caractersticas y/o condiciones del material que se est entregando.

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8. El Docente comunicar al Laboratorista del turno correspondiente el mal funcionamiento de los equipos detectados y registrar sus observaciones en las Bitcoras de utilizacin de Equipos (ITESCO-AC-FO-007). 9. Los equipos solo podrn moverse de las reas asignadas con previa autorizacin escrita del Jefe de Divisin. 10. El docente se har cargo, despus de terminada la sesin de: a) Revisar y cerrar llaves de paso (gas, agua y aire), extractores, estufas, mesas de trabajo y desconectar equipos que pudiera daarse por efectos de cambio de voltaje. b) Notificar al encargado del almacn 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, debern venir debidamente autorizados por el instructor o maestro con su nombre y firma, previamente autorizados por uno de los Jefes de Divisin de las carreras de Ingeniera Bioqumica, Petrolera o Qumica. En ellos deber venir especificada claramente la fecha de devolucin. 12. En caso de que el solicitante, docente de laboratorio, Asesor de tesis, Asesor de residencias profesionales o Asesor de prcticas profesionales requiera algn reactivo que tenga un costo considerable o requerido en grandes cantidades (gr o ml), ser necesaria la firma de uno de los Jefes de Divisin de las carreras de Ingeniera Bioqumica, Petrolera o Qumica, 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 respetarn el presente reglamento as como las siguientes condiciones: a) Los tesistas, residentes, practicantes profesionales debern presentar su cronograma de actividades, en base a lo cual les ser asignado su horario.

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b) Con el fin de lograr un mejor aprovechamiento del equipo o material que usarn varios tesistas, ste se asignar al Asesor de tesis y estar disponible para las personas que lo usarn de acuerdo a su cronograma de trabajo entregado al Jefe de Divisin de Ingeniera Bioqumica o Qumica. c) Los equipos y materiales que se utilizan regularmente en prcticas de laboratorio estarn en reserva permanente en el almacn y solo se prestar a los tesistas cuando no estn siendo ocupados en prcticas. d) Los tesistas, residentes, practicantes profesionales no podrn permanecer en el rea de almacn ni podrn hacer uso de los equipos de cmputo que se encuentran en el almacn.

SEGURIDAD 1. El alumno deber el tiempo que dure su prctica- portar bata blanca de algodn manga larga, adems de lentes de seguridad. Cuando se manejen sustancias marcadas con etiqueta roja, deber usarse mascarilla y gafas. Para el rea 9 (de alimentos), debern portar guantes, cubrebocas y gorro (cofia). 2. Si porta aretes, pulseras, anillos o reloj, deber gurdalos ya que son piezas metlicas o de material de plstico y podra sufrir alguna reaccin indeseable, que provocara un accidente. 3. En el laboratorio debe utilizarse un calzado adecuado. Los zapatos deben ser completamente cerrados y de tacn bajo. No: tenis, zapatillas, sandalias, botas, zapatos de gamuza, ni zapato de tela. 4. El vigilante tendr la autoridad para no permitir la entrada de los alumnos que no porten el uniforme completo. 5. Deber asistir el alumno portando debidamente el uniforme oficial, no playeras tipo polo, pants, ni pantaln pesquero ni faldas. No utilizar gorras dentro del Laboratorio.

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6. Durante el desarrollo de las prcticas no se permitir la visita de personas ajenas a la asignatura a menos que tengan algn asunto expreso autorizado por el Jefe de Divisin de Ingeniera Bioqumica. 7. Queda estrictamente prohibido fumar, comer, o tomar lquidos (refrescos, yogurth, licuados, etc.) dentro del laboratorio. 8. Ninguna persona podr realizar algn experimento que no est autorizado previamente por los docentes y avalado por el Jefe de Divisin de Ingeniera Bioqumica. 9. Cualquier conducta impropia o inadecuada dentro del Laboratorio ser sancionada, segn el Estatuto Escolar del Instituto Tecnolgico Superior de Coatzacoalcos, del Estado de Veracruz. Capitulo IV de la disciplina escolar, del artculo 115 al 123. Estas conductas incluyen desorden, uso de lenguaje ofensivo y otros que puedan afectar al desempeo adecuado de la prctica en curso. 10.El estudiante que no cuente con servicio mdico por parte de alguna Institucin, deber acudir al Departamento de Enfermera, a solicitar incorporacin al Instituto Mexicano del Seguro Social. Segn el Captulo VI Del Servicio Mdico, Del Estatuto Escolar Del Instituto Tecnolgico Superior De Coatzacoalcos, Del Estado De Veracruz.

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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CONOCIMIENTO DEL MATERIAL Y EQUIPO DEL REA DE BIOTECNOLOGA PRCTICA No. 2 Objetivo. El alumno conocer los principales equipos utilizados en las prcticas de Aplicacin Biotecnolgica, mediante la elaboracin de los protocolos de operacin de cada uno de ellos, con el propsito de poder utilizarlos en el desarrollo de las prcticas posteriores relacionadas con la materia. Introduccin.

La biotecnologa es la tecnologa basada en la biologa, 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 biologa, bioqumica, gentica, virologa, agronoma, ingeniera, fsica, qumica, medicina y veterinaria entre otras.

La ingeniera biolgica o bioingeniera es una rama de ingeniera que se centra en la biotecnologa y en las ciencias biolgicas. Incluye diferentes disciplinas, como la ingeniera bioqumica, la ingeniera biomdica, la ingeniera de procesos biolgicos, la ingeniera de biosistemas, la ingeniera bioinformtica, etc. Se trata de un enfoque integrado de los fundamentos de las ciencias biolgicas y los principios tradicionales de la ingenieras clsicas como la quimica o la informtica.

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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Materiales Manuales de Operacin de los equipos del rea de Biotecnologa.

Aparatos e Instrumentos. Equipos principales Biotecnologa. Procedimiento. del rea de

Reactivos

1.- Elabore el protocolo de operacin de cada uno de los equipos indicados por el docente, basndose en el manual de operacin del equipo y en las indicaciones del responsable del rea.

2.- Una vez elaborado el protocolo comentarlo en equipos de trabajo con los dems compaeros del grupo.

3.- Elabore el reporte de prctica.

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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OBSERVACIONES

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFA1. C.J. Geankoplis. Procesos de transporte y operaciones unitarias. 4 edicin. Editorial CECSA, 1998. 2. Perry & Chilton, Biblioteca del Ingeniero Qumico Mc Graw-Hill, Tomo I,II,III,IV, 1986. 3. McCabe & Smith, Operaciones bsicas de ingeniera qumica, Reverte.

4.-Ronald W. Rousseau, Handbook of Separations Process Technology. John Wiley & Sons, 1987. 5.-Federrick J. Dechow, Separation and Purificacin Techniques in Biotechnology, Noyes Publications, 1989.

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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TCNICAS DE SEPARACIN DE BIOMASA BACTERIANA

PRCTICA No. 3 Objetivo.

Aplicar las tcnicas ms comunes para la recuperacin de biomasa utilizada en procesos Biolgicos.

Introduccin.

Los organismos como las levaduras son de gran importancia biolgica y econmica, por lo que resultan de gran relevancia estudiar sus principales procesos vitales, tales como la respiracin y reproduccin tpica que presentan. Las levaduras degradan glucosa y producen alcohol etlico como producto de su respiracin anaerobia (fermentacin). Una vez finalizado el proceso de produccin de alcohol, es necesario suspender el crecimiento y accin de la biomasa bacteriana para mantener un adecuado control es las especificaciones deseadas del producto. Los mtodos ms comunes utilizados son la centrifugacin y la filtracin, los cuales se desarrollaran en esta prctica.

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. 1 Bomba de vacoElabor: Ing. Sergio Torres Cruz

Reactivos 20 g de levadura de pan o levadura de 12

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Centrifuga Balanza analtica Procedimiento.

cerveza

Coloca la muestra problema de levadura en una probeta de 50 ml y determine la densidad del producto por medio del mtodo de pesada, utilizando la balanza analtica. Realice preparaciones de solucin de levaduras en los vasos de precipitado de 100 ml, tomando proporciones de levadura con ayuda de la esptula y balanza analtica. 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 solucin homognea 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 filtracin con ayuda de una bomba de vaco. Cuantificar el porcentaje de biomasa precipitada en funcin de la concentracin de slidos en ambas pruebas y comparar grficamente.

Cuestionario.

Enuncie la importancia de los mtodos de separacin utilizados?. Cul de los 2 mtodos result ms eficiente?

Bibliografa. Audesirk, T. (1997) Biologa: La vida en la tierra. Pearson educacin. Mxico. Curtis. H., Biologa, Mxico, Panamericana. Pelksar. (2000). Microbiologa. Mxico. Edit. Paids. La biologa de los microorganismos

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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CINTICA DE PRODUCCIN DE UN METABOLITO PRIMARIOPractica No. 4 Objetivo.

El alumno conocer y efectuar la cintica de produccin de un metabolito primario de origen biolgico. En particular de la produccin del cido lctico a partir del Lactobacillus bulgaricus, as como de interpretar esta informacin y traducirla en una grfica de produccin con respecto al tiempo, y el respectivo clculo para la obtencin de la velocidad de produccin del metabolito.

Introduccin.

La produccin del cido lctico (metabolito primario) es posible a partir de microorganismos, el principal productor de cido lctico en la industria es el Lactobacillus bulgaricus. En la industria si se quiere producir cido lctico, no biomasa| (sin produccin de lactobacillus), es necesario cambiar las condiciones de fermentacin. Se agrega aproximadamente 10% en volumen de inoculo al tanque de fermentacin y se deja a una temperatura ptima constante de 37C sin agitar durante un tiempo de 10 horas.

Existen diversos mtodos para determinar la concentracin de cido lctico en la leche. En nuestro medio se realiza por titulacin con NaOH 0.1 N, usando fenolftalena en solucin alcoholica al 35% como indicador, y el resultado se expresa en trminos 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 expresin en trminos de porcentaje de cido lctico 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 conversin de estas unidades puede hacerse en base a las siguientes relaciones:

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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Ml de NaOH 0.1 N/100 = % cido lctico/0.09 = S-H x 2.5 = D x 1.1

Para poder determinar la velocidad de produccin de cido lctico es necesario hacer una grfica de produccin con respecto al tiempo, en donde la pendiente de la grfica es la velocidad de produccin expresada en las unidades de cantidad con respecto al tiempo.

Materiales Termmetro 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. Potenciometro.

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

Procedimiento.

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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Medir 20 ml de la muestra homognea a 20C, transferirla a un erlenmeyer de 250 ml y diluir con 40 ml de agua libre de CO2.. Adicionar 2 ml de solucin indicadora de fenolftalena. Titular con la solucin de NaOH 0.1 N, colocada en una bureta , hasta la aparicin del primer vire rosa persistente por 30 seg. Expresar la acidez de la muestra en trminos de ml de NaOH 0.1 N por 100 ml en porcentaje de cido lctico Hacer el procedimiento 1 al 4 cada 2 horas una vez iniciada la inoculacin. Medir resultados, hacer la grfica y determinar la velocidad de produccin

Actividad a desarrollar:

Leer la prctica y analizar la importancia de cada punto. Uso del equipo de proteccin personal (bata, lentes, guantes) Pedir al laboratorio material a utilizar en el desarrollo de la prctica. Mostrar al profesor el trabajo realizado y explicar como lo llevo a cabo y porque. Lavar perfectamente el material utilizado y entregarlo al laboratorio.

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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Cuestionario:

Realice los clculos necesarios solicitados en la prctica. Tabule los datos obtenidos de acuerdo al desarrollo de la prctica..

Bibliografa sugerida.

Manual para la Elaboracin de Productos Lcteos. Editorial Trillas.

Introduccin a la Lactologa. P. Keating y H. Gaona. Limusa 1986.

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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Edicin No. 1

Fecha de Edicin: 22/08/12

Ingeniera Bioqumica.

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OBTENCION DE LECITINAS A PARTIR DE UN PROCESO DE BIOSEPARACIN (ESTUDIOS ENZIMATICOS)

PRACTICA No 5Objetivo: El alumno analizara e identificar algunas de las propiedades de los fosfolpidos mediante tcnicas de aislamiento, en este caso la lecitina, asociado a estudios enzimticos.

Introduccin: La biosntesis de los lpidos constituye un importante proceso metablico en la mayora de los microorganismos. Debido a la limitada capacidad de la animales superiores para almacenar polisacridos, la glucosa ingerida en exceso para sus necesidades energticas inmediatas y para su capacidad de almacenaje se convierte por al glucolisis en piruvato y despus en acetil-CoA, a partir del cual se sintetizan los cidos grasos.

El aislamiento de fracciones lpidas tisulares se basa en las caractersticas de solubilidad diferencial de los lpidos simples y complejos.

Lpidos simples. Grasas y aceites. Los glicridos formados por cidos grasos en C4 son solubles en agua. Los glicridos en C6 o ms son insolubles en agua y solubles en ter, cloroformo y ter de petrleo. Los colesteroles y esteroles. El colesterol es insoluble en agua pero soluble en ter, cloroformo y acetona, tambin es soluble en alcoholes metlicos y etlicos calientes.Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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Unidad: Departamento:

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Edicin No. 1

Fecha de Edicin: 22/08/12

Ingeniera Bioqumica.

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Ingenieria de Bioseparaciones

Los lpidos complejos Fosfolpidos. Las lecitinas, plasmalgenos, cefalinas, cardiolpidos y esfingolpidos como la esfingomielina son solubles en ter,

cloroformo y alcohol etlico fros, pero insolubles en acetona, diferencia importante entre colesterol y fosfolpidos. Glucolpidos. Los cerebrsidos, los ganglisidos y sulfolpidos son solubles en ter, cloroformo y alcohol etlico y metlico caliente pero muy poco soluble en ter 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 titulacin Pinzas para tubo de ensaye

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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Instituto Tecnolgico Superior de Coatzacoalcos.

Edicin No. 1

Fecha de Edicin: 22/08/12

Ingeniera Bioqumica.

Materia:

Ingenieria de Bioseparaciones

Aparatos e Instrumentos. Equipo de titulacin

Reactivos yema de huevo Alcohol Acetona Cloruro de cadmio Hidrxido de sodio al 10% Acido clorhdrico al 10% Fenolftalena al 0.1% Nitrato de plata Carbonato de sodio Reactivo de molibdato de amonio

Desarrollo

En un vaso de precipitado de 100 ml colocar yema de huevo adicionar 20 ml de alcohol caliente y agitar de tal forma que quede una mezcla homognea se deja enfriar a temperatura- ambiente la mezcla fra se filtra en un tubo de ensaye. Si el extracto es turbio se repite la filtracin.

Detencin 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 aparicin de turbidez indica la presencia de lecitinas. (25 gotas)

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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Edicin No. 1

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En tubo de ensaye verter 3 ml de filtrado a este adicionar gota a gota agua destilada, hasta formar una emulsin estable (45 gotas)

Reaccin de reconocimiento de los colinafosfolpidos

A 2 ml de la solucin alcohlica de lecitinas adicionar 1 ml de disolucin de cloruro de cadmio. La formacin de un precipitado blanco en forma de capas nos indica la formacin del compuesto Cadmio- lecitina.

Hidrlisis de la lecitina y determinacin de los productos de reaccin.

Los productos de reaccin de lecitina son. La glicerina, algunos cidos grasos superiores, cidos fosfricos y la colina.

Reconocimiento de la colina

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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En el tubo de ensaye adicionar 5ml de la dilucin de la lecitina ms de 3 ml de NaOH al 10 % mezclar vigorosamente, posteriormente hervir durante 5 minutos. La colIna que se desprende por la hidrlisis se descompone en trimetilamina que contiene un color caracterstico de salmuera de arenques. OBSERVACIONES.

RESULTADOS CONCLUSIONES BIBLIOGRAFA

1. C.J. Geankoplis. Procesos de transporte y operaciones unitarias. 4 edicin. Editorial CECSA, 1998. 2. Perry & Chilton, Biblioteca del Ingeniero Qumico Mc Graw-Hill, Tomo I,II,III,IV, 1986. 3. McCabe & Smith, Operaciones bsicas de ingeniera qumica, Reverte.

4.-Ronald W. Rousseau, Handbook of Separations Process Technology. John Wiley & Sons, 1987. 5.-Federrick J. Dechow, Separation and Purificacin Techniques in Biotechnology, Noyes Publications, 1989.

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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DETERMINACIN DE LA ACTIVIDAD DE LAS ENZIMAS. PRCTICA No. 6 OBJETIVO. El alumno conocer el comportamiento de las enzimas por sus propiedades. INTRODUCCIN. Se llaman enzimas a las protenas especficas que poseen funcin cataltica. Con participacin de las enzimas se verifican numerosos procesos qumicos, el conjunto de los cuales constituye la esencia del metabolismo. Influyendo en la velocidad de las reacciones metablicas, las enzimas son capaces de regular efectivamente los procesos de vitalidad. Semejante a los catalizadores inorgnicos, las enzimas aumentan la velocidad de las reacciones qumicas a cuenta de la disminucin de la energa de activacin y como regla general, desempean su funcin a una temperatura moderada, presin baja y valores de pH cercanos al neutro. Las enzimas son sensibles a las variaciones de las condiciones del medio en que estn funcionando y tienen una serie de particularidades relacionadas a su naturaleza protenica.

PROPIEDADES GENERALES DE LAS ENZIMAS. Dentro de las caractersticas de las enzimas se encuentran: su especificidad, sensibilidad al cambio de temperatura, pH del medio, as como la presencia de activadores e inhibidores los cuales estn condicionados por la naturaleza protenica de los catalizadores biolgicos. La actividad cataltica de la enzima est relacionada con la presencia en su molcula de unas regiones especiales responsables de la fijacin y la activacin del sustrato: el centro de sustrato y el centro activo. Ellos consisten en una combinacin nica de restos de aminocidos situados en la cadena polipptida a larga distancia uno del otro.

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LABILIDAD TRMICA DE LAS ENZIMAS. La temperatura del medio influye mucho en la actividad de las enzimas. La temperatura ptima para la accin de enzimas es la temperatura del cuerpo que oscila de 36 a 41C con cierto aumento de la temperatura del medio ocurre aceleracin de la reaccin a consecuencia de la activacin de las molculas de sustrato. Si hay un aumento en la temperatura que sobrepase los 50C empieza gradualmente la desnaturalizacin de la enzima, de manera que la inactivacin de misma ser irreversible.

Al bajar la temperatura la enzima disminuye su actividad tambin, este mecanismo aun no es muy claro, sin embargo el enfriamiento no causa desnaturalizacin de la enzima y porlo tanto su inactivacin puede ser reversible.

INFLUENCIA DEL pH SOBRE LA ACTIVIDAD DE LAS ENZIMAS. Para cada enzima existe un pH ptimo que crea las condiciones ms favorables para el mantenimiento de la conformacin funcionalmente activa de la molcula. Los grupos amino y carboxilo de los restos de aminocidos ionizados a una magnitud de pH determinada, participan en el mantenimiento de la conformacin de la molcula protenica necesaria para la formacin de los centros catalticos de la enzima y favorecen tambin a su ligacin con el sustrato. Si ocurre un cambio en el pH ptimo de funcionamiento de la enzima, se rompen los enlaces que aseguran la formacin de los centros catalticos y la enzima se inactiva.

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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ESPECIFICIDAD DE LAS ENZIMAS. Las enzimas se distinguen de los catalizadores inorgnicos por su especificidad excepcionalmente alta. La etapa inicial cataltica consiste en la formacin del complejo enzima-sustrato, es decir, la ligacin del sustrato con el centro cataltico de la enzima. La conformacin espacial del centro de sustrato debe estar en la correspondencia geomtrica exacta con la estructura de la molcula de sustrato. Solamente en este caso es posible la formacin del complejo E-S y el cumplimiento de la funcin cataltica 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 TRMICA Gradilla (1) Tubos de ensayo (3) Vaso de precipitado de 50 mL (1) Cuba (1) Pizeta (1) Termmetro (1) Hielo

EQUIPOS Bao calefactor

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

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Edicin No. 1

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Reactivo de lugol

PROCEDIMIENTO.

1.- Aadir 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 aadir a todos los tubos (incluyendo el No. 1) 4 mL de disolucin de almidn. 4.- Colocar el bao calefactor a 37C 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 incubacin de los tres tubos de ensaye, aadir 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 Bao calefactor Sol. De fosfato sdico disustituido 0.2 M Sol. De cido ctrico 0.1 M Sol. Amortiguadoras de pH 5.0, 6.0 y 9.0 Saliva Almidn al 1% Reactivo de lugol

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Edicin No. 1

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PROCEDIMIENTO. 1.- En cada tubo aadir de 2 a 3 mL de las soluciones amortiguadoras a pH 5.0, 6.0 y 9.0 2.- Posteriormente aadir de 2 a 3 mL de saliva diluida (amilasa) y de 4 a 5 mL de sol. de almidn. 3.- Mezclar e incubar durante 10 min. en el bao calefactor. 4.- Despus del tiempo de incubacin aadir 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 Sol. De almidn al 1% Bao calefactor Sol. De sacarosa al 2% Saliva diluida (amilasa) Reactivo de lugol Fehling A y B

PROCEDIMIENTO. 1.- Aadir en los tubos de ensaye 1 y 2 de 4 a 5 mL de solucin de almidn 2.- En los tubos 3 y 4 aadir de 4 a 5 mL de solucin de sacarosa 3.- Posteriormente en los tubos 1 y 3 aadir de 2 a 3 mL de saliva diluida (amilasa) 4.- En los tubos de ensaye 2 y 4 aadir de 2 a 3 mL de solucin de sacarosa. 5.- Mezclar el contenido de los tubos e incubar durante 10 minutos a 37C 6.- Despus de la incubacin aadir 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. CalentarElabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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Anotar las observaciones elaborando una tabla. OBSERVACIONES.

RESULTADOS CONCLUSIONES CUESTIONARIO 1.- Defina que es una enzima 2.- Describa la funcin biolgica de las enzimas 3.- Como acta la amilasa sobre la molcula de almidn? BIBLIOGRAFIA.

1. C.J. Geankoplis. Procesos de transporte y operaciones unitarias. 4 edicin. Editorial CECSA, 1998. 2. Perry & Chilton, Biblioteca del Ingeniero Qumico Mc Graw-Hill, Tomo I,II,III,IV, 1986. 3. McCabe & Smith, Operaciones bsicas de ingeniera qumica, Reverte.

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FILTRACIN ORDINARIA Y POR SUCCINPractica No. 7 Objetivo.

El alumno conocer y efectuar pruebas de velocidad e filtracin en muestras de diatomceas suspendidas en agua, empleando sistemas de filtracin por succin y filtracin ordinaria.

Introduccin.

Se denomina filtracin al proceso de separacin de slidos en suspensin en un lquido mediante un medio poroso, que retiene los slidos y permite el pasaje del lquido.[1] Las aplicaciones de los procesos de filtracin son muy extensas, encontrndose en muchos mbitos de la actividad humana, tanto en la vida domstica como de la industria general, donde son particularmente importantes aquellos procesos industriales que requieren de las tcnicas qumicas.

La variedad de dispositivos de filtracin o filtros es tan extensa como las variedades de materiales porosos disponibles como medios filtrantes y las condiciones particulares de cada aplicacin: desde sencillos dispositivos, como los filtros domsticos de caf o los embudos de filtracin para separaciones de laboratorio, hasta grandes sistemas complejos de elevada automatizacin como los empleados en las industrias petroqumicas y de refino para la recuperacin de catalizadores de alto valor, o los sistemas de tratamiento de agua potable destinada al suministro urbano.

Materiales

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

Aparatos e Instrumentos. Bomba de vaco Placa de calentamiento

Reactivos Tierra diatomcea Carbonato de calcio

Procedimiento.

Medir 2 porciones de 100 ml de agua a 20C, 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 suspensin homognea. Filtrar ambas muestras, una empleando la bomba de vaci acoplada al matraz kitazato y la otra empleando la filtracin tradicional con papel filtro y el embudo de tallo largo. Registrar el tiempo invertido en la filtracin total de la solucin. Repetir ambas pruebas pero aplicando temperatura ( 60C). Por otro lado prepare una suspensin al 10% de tierra de diatomaceas y colquela en el crisol gooch, hasta formar una precapa, luego filtre nuevamente la solucin al 10% de carbonato de calcio, compare los tiempos.

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Actividad a desarrollar:

Leer la prctica y analizar la importancia de cada punto. Uso del equipo de proteccin personal (bata, lentes, guantes) Pedir al laboratorio material a utilizar en el desarrollo de la prctica. 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 filtracin finales. Tabule los datos obtenidos de acuerdo al desarrollo de la prctica. Explique el efecto de la temperatura en la velocidad de filtracin y la diferencia en la eficiencia de filtracin obtenida al utilizar la bomba de vaco. Cul es el efecto de la precapa en la velocidad de filtracin?

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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Bibliografa sugerida.

1. C.J. Geankoplis. Procesos de transporte y operaciones unitarias. 4 edicin. Editorial CECSA, 1998. 2. Perry & Chilton, Biblioteca del Ingeniero Qumico Mc Graw-Hill, Tomo I,II,III,IV, 1986. 3. McCabe & Smith, Operaciones bsicas de ingeniera qumica, Reverte.

Elabor: Ing. Sergio Torres Cruz

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