| Journal: | Ingeniería |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000435463 |
| ISSN: | 2215-2652 |
| Authors: | Montero Zamora, Jéssica1 Mata Araya, Iray1 Molina Córdoba, Manuel2 Aguilar Cascante, Francisco1 |
| Institutions: | 1Centro Nacional de Tecnología Avanzada, Centro Nacional de Innovación Biotecnológica, San José. Costa Rica 2Universidad de Costa Rica, Facultad de Ingeniería, San José. Costa Rica |
| Year: | 2018 |
| Season: | Jul-Dic |
| Volumen: | 28 |
| Number: | 2 |
| Pages: | 63-78 |
| Country: | Costa Rica |
| Language: | Inglés |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Analítico, descriptivo |
| Spanish abstract | La esterilización con vapor húmedo es una técnica ampliamente utilizada en diferentes procesos biotecnológicos, entre ellos, el crecimiento de microorganismos en biorreactor, proceso que requiere condiciones asépticas. En la presente investigación, se estudió la relación entre letalidad y tasa de muerte del Bacillus cereus en un biorreactor enchaquetado de 7 litros, utilizando melaza como fuente de carbono. El proceso de esterilización fue realizado en una autoclave industrial con registros de temperatura en tiempo real colocados dentro del punto frío del biorreactor con el fin de cuantificar la letalidad acumulada. El análisis de los datos experimentales dio como resultado un gráfico de contorno que permite predecir el resultado de la esterilización en términos de unidades formadoras de colonias (UFC). El caso en estudio muestra que existe un intervalo entre los 16 – 20 minutos a una temperatura cercana a los 123 °C donde es posible eliminar en su totalidad el microorganismo contaminante. La superficie de respuesta demuestra que existe una relación no lineal entre las variables tiempo y temperatura, involucradas en el tratamiento térmico. Se observó una correlación positiva al utilizar el modelo matemático no lineal de Ratkowsky con un coeficiente de 0,971 y valores de α = 11,04 y β = -1,49 para la parametrización del modelo no lineal. Con los resultados obtenidos es posible predecir el valor de UFC presentes en el medio de cultivo para un valor determinado de F0, lo cual puede ser de amplio interés en procesos de esterilización industrial, con el fin de ahorrar tiempo y costos de operación |
| English abstract | Steam sterilization is a technique widely implemented in different biotechnological processes -among them the growth of microorganisms in bioreactors-, which require initial aseptic conditions. In the present research, the relationship between lethality and death rate of Bacillus cereus grown in 7-liter stirred-tank jacketed bioreactors was investigated, with sugar cane molasses as a carbon source. The sterilization process was tested with an industrial autoclave within data loggers in bioreactors, which measure the temperature in the cold point to quantify the accumulated lethality. Through data analysis, a contour plot allows a graphical prediction of the microbiological sterilization results in terms of colony forming units (CFU). The study shows that there is a range between 16 and 20 minutes, approaching 123 °C, with a null presence of contaminant microorganisms. The surface chart demonstrates the existing non-linear relationship between the variables temperature and time involved. A positive correlation was observed using a Ratkowsky mathematical model with a 0,971 correlation coefficient and the estimated value of α = 11,04 and β = -1,49 for the non-linear model of parameterization. With these results, it is possible to predict the CFU based on F0 data. This could provide an interesting basis for future sterilization practices and a methodology as a starting point for sterilization trials in industry and save time and costs |
| Disciplines: | Química, Biología |
| Keyword: | Microbiología, Biotecnología, Fermentación, Esterilización con vapor, Biorreactores, Transferencia de calor, Autoclave |
| Keyword: | Microbiology, Biotechnology, Fermentation, Steam sterilization, Bioreactors, Heat transfer, Autoclave |
| Full text: | https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/32877/32953 |
