Scaling-up batch conditions for efficient sucrose hydrolysis catalyzed by an immobilized recombinant Pichia pastoris cells in a stirrer tank reactor

Background: Invert sugar is used greatly in food and pharmaceutical industries. This paper describes scaling-up batch conditions for sucrose inversion catalyzed by the recombinant Pichia pastoris BfrA4X whole cells expressing Thermotoga maritima invertase entrapped in calcium alginate beads. For the first time, we describe the application of a kinetic model to predict the fractional conversion expected during sucrose hydrolysis reaction in both, a model and a prototype bioreactor with 0.5- and 5-L working volume, respectively. Results: Different scaled-up criteria used to operate the 0.5-L bioreactor were analyzed to explore the invert sugar large scale production. After model inversion studies, a 5-L scaled-up reaction system was performed in a 7-L stirred reactor. Both scaled-up criteria, immobilized biocatalyst dosage and stirring speed, were analyzed in each type of bioreactors and the collected data were used to ensure an efficient scale-up of this biocatalyst. Conclusions: To date, there is not enough information to describe the large-scale production of invert sugar using different scaled-up criteria such as dose of immobilized biocatalyst and stirring speed effect on mass transfer. The present study results constitute a valuable tool to successfully carry out this type of high-scale operation for industrial purposes.

Propuesta metodológica para la determinación de las épocas climáticas con aplicación a los estudios de producción y reproducción bovina en el trópico / Methodological proposal to determine the climate periods applied to production and reproduction studies on bovine cattle in the tropics

El efecto del clima sobre el comportamiento productivo y reproductivo en plantas y animales se evidencia a través de la producción de forraje de la pradera, la ganancia de peso de los animales o la distribución de sus partos a lo largo del año. Con el fin de determinar el período climático más favorable para el desempeño productivo del ganado es prioritario caracterizar y clasificar el clima con base en losfactores que más lo afectan. La caracterización se logra a través de la elaboración del balance hídrico o contabilidad del agua en el suelo, metodología que tiene en cuenta la precipitación pluvial, la evapotranspiración potencial y real y el movimiento del agua a través del perfil del suelo. El efecto del clima sobre los parámetros productivos y reproductivos se evalúa tomando en cuenta las características climáticas en los cuatro o cinco meses previos a la fecha de corte del análisis y con base en este criterio se crea la base de datos. El análisis estadístico emplea los procedimientos del Modelo Lineal General (GLM) del Statistical Analysis System (SAS) y los coeficientes de correlación y regresión. La metodología climática y estadística propuesta es aplicable a los sistemas de producción animal como una herramienta para el análisis e interpretación de los eventos productivos y reproductivos en los bovinos.