CARACTERISTICAS BÁSICAS DE MANEJO Y OPERACIÓN DE SENSORES Y MONITOREO DE AMBIENTES FÍSICOS DE BIORREACTORES






Un biorreactor o fermentador es un recipiente en el cual se lleva acabo una reacción catalizada por enzimas o células libres o inmovilizadas, junto con los mezcladores, equipo de toma de muestra y aparatos de control, dichos fermentadores están equipados con instrumentos que se utilizan para facilitar el análisis y registro de parámetros específicos para ayudar a estables lascondiciones optimas del proceso de fermentación y para optimizar el proceso de producción.

El control de los parámetros específicos se lleva a cabo con sensores que miden las propiedades y un controlador que compara esta medida con un valor fijo predeterminado y que activa el equipo hasta ajustar el valor de la propiedad a este.
Los sensores en un fermentador pueden estar conectados al fermentador oa la corriente (on line), los sensores más comunes son los utilizados para medir propiedades físicas como la temperatura, presión, rpm del agitador, las velocidades del flujo de líquido y gases, para medidas fisicoquímicas como el pH y las concentraciones de gas en las fases liquidas y gaseosas. Estos sensores on line deben de ser esterilizables, fácilmente calibrables y dar lecturas continuasfiables.

DESCRIPCIÓN DE LOS SENSORES
SENSOR DE TEMPERATURA.
La temperatura en las fermentaciones es un factor muy importante que afecta el funcionamiento de las células. Los equipos de medida utilizados para este parámetro son termómetros de resistencia eléctrica y los termotransmisores.
Los termómetros de resistencia se basan en el principio de que la resistencia de los metalesincrementa con la temperatura. Cuando la corriente pasa atravez del rollo un cambio de voltaje se produce y esta a su vez se relaciona con la temperatura. Es por ellos que la mayoría de los termómetros de resistencia industriales se construyen siempre de platino, níquel o cobre.
Termistores Son resistores variables con la temperatura, están basados en semiconductores. Son semiconductores los cualesexhiben un incremento en su conductividad con la temperatura. no guardan una relación lineal entre la resistencia y la temperatura, pero si se adecuan a los pequeños cambios de temperatura que exhiben las fermentaciones, ésta relación puede considerarse lineal. Los termistores se fabrican con óxidos de níquel, manganeso, hierro, cobalto, cobre, magnesio y titanio.
Para mantener la temperaturaoptima, se requiere de un sistema de medición, una sonda que mide la temperatura, y un controlador que controla la temperatura a la que se bebe abrir o cerrar la válvula solenoide la cual controla en paso de flujo de liquido por la tubería, también se requiere de un intercambiador térmico el cual es un dispositivo de intercambio térmico que absorbe el calor excedente

SENSOR DE PRESIÓN.
En losfermentadores la presión es controlada por.
Las variaciones excesivas de presión no solo pueden provocar pérdidas de producto sino y también daño al equipo. El biorreactor suele someterse a presiones de esterilización con el fin de prevenir posibles riesgos de contaminación por residuos remanentes. Algunas veces el medio de cultivo se esteriliza en el interior del birreactor, por lo cual esindispensable el control de la presión, con el fin de evitar el deterioro de los componentes del medio de cultivo.

SENSOR DE pH
Dicho parámetro se mide mediante consiste en las medidas potenciométricas de la concentración de los iones de hidrogeno, los sensores utilizados son electrodos de referencia de vidrio combinado, el cual es el detector primario de las mediciones. El principio de dichamedición se basa en el desarrollo de un potencial en la membrana de vidrio sensible al pH. Como resultado de la actividad del ion hidrogeno en la muestra y una solución estándar de referencia contenida dentro de electrodo.
El sistema controlador de acidez consta de un dispensador de ácido y un dispensador de álcali los cuales están compuestos por un dispensador (HCL/NaOH), un micro filtro,...