Clasificacion de biorreactores y servicios auxiliares

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  • Publicado : 19 de febrero de 2012
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El biorreactor puede considerarse como el corazón de todo proceso biotecnológico, en el se lleva a cabo la transformación de la materia prima al producto de interés.  La función principal de un biorreactor es la de proveer un medio controlado para alcanzar el crecimiento y la formacion de productos optimos.


Calidad de mezclado.  Alta velocidad de transferencia.  Factibilidad tecnica yeconomica.  Bajos costos de operación y mantenimiento.  Opereción aseptica.


Hay tres grupos de biorreactores usados actualmente para la producción industrial
No agitados, sin aeración: se usan para procesos anaerobios en lote (el vino, la cerveza, queso)  No agitados, con aeración  Agitados, con aeración:


Algunos factores que afectan el diseño del biorreactor son, latransferencia de oxigeno y los efectos de corte

Operación
Discontínuo (batch): por lotes o tandas, sin alimentación ; se coloca dentro del biorreactor la carga total de cada proceso de cultivo o fermentación y se dejar que se lleve a cabo el proceso productivo o la fermentación por el tiempo que sea necesario; el cuál se denomina tiempo de retención.  Semicontínuo (feed batch): por lotes alimentados,con alimentación de entrada ; se alimenta una línea de entrada o alimentación para que el sistema de cultivo tenga un producto (biomasa) con máximo de crecimiento (exponencial) y aumente la productividad.  Contínuo (continuos): por quimiostato, se alimenta una línea de entrada o alimentación y se drena una línea de salida o lavado, de manera que los flujos o caudales de ambas líneas sean iguales yla producción sea contínua.


Neumática: sin agitación mecánica( gas a presión) Por columna de burbujas: la aireación y la mezcla se alcanza mediante la inyección de gas, requiere menos energía que la mecánica y tienen bajos coste de capital .No tiene estructuras internas. Reactor de tiro o corriente de aire: sin agitación mecánica, se utilizan para el cultivo de células animales yvegetales, y catalizadores inmovilizados.

Son simples y baratos tanto en operación como en a instalación, son prácticos para volúmenes de 50-500mˆ3 para un cultivo de viscosidad baja.

Con agitación mecánica Es el mas empleado en la Industria por su bajo costo de operación y de capital. Son de acero inoxidable, la atura y el Diámetro depende de la cantidad de calor que será eliminado. Se usan encultivos de alta viscosidad, ya que pueden suministrase mayor potencia; genera mayor calor que la inyección de gas comprimido. Requiere un gran cantidad de energía por unidad de volumen


La finalidad de agitación en un biorrecator es:
Dispersar el aire en la solución de nutrientes  Obtener una temperatura y concentración de nutrientes en todo el recipiente  Suspender los microorganismos ynutrientes sólidos  Dispersar cualesquiera los líquidos inmicibles presentes


Funcionamiento del Biorreactor depende de:  La concentración de biomasa, debe permanecer alta.  Agitación efectiva ; distribución de substratos y microorganismos uniforme.  Eliminación de calor.  Condiciones correctas de corte.  Condiciones estériles Se emplean sistemas microbianos fungales o sistemascelulares mamiferos o plantas para la manufactura economica de una variedad de productos biologicos utiles



Los servicios auxiliares necesarios en la operación de un biorreactor incluyen aire comprimido, diversos gases comprimidos (nitrógeno, oxigeno, etc.), agua de enfriamiento (agua helada y agua de torre), agua para servicios varios, vapor de planta y energía eléctrica.







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Proveedor de Oxigeno al medio de cultivo Como fuerza motriz para la transferencia de momento y masa. Como fuerza motriz para trasferir líquidos de un recipiente a otro. Para accionar instrumentación de control de tipo neumático. Como medio de enfriamiento para los recipientes después de la esterilización.



El agua como servicio auxiliar, se utiliza como fluido de enfriamiento para...
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