Diseño De Fermentadores

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DISEÑO DE FERMENTADORES

DISEÑO DE FERMENTADORES
La función principal de un fermentador es la de proporcionar un medio ambiente controlado que permita el crecimiento eficaz de las células y la formación del producto. El fermentador típico moderno de laboratorio se ha diseñado como una unidad sofisticada con las características y la instrumentación necesarias para llevar a cabo unagran variedad de procesos de fermentación, a la hora de discutir de los fermentadores piloto, están hechos específicamente para unos procesos y lograr una mayor eficacia, en consecuencia tiene características especificas para un proceso de producción en particular.

Muchos biorreactores tiene que trabajar en condiciones asépticas utilizando un inoculo puro del microrganismo y excluyendo losorganismos contaminantes; por consiguiente, el birreactor, al igual que la red de tuberías asociadas, ha sido diseñado como un recipiente a presión de tal forma que tanto el sistema como el medio que contenga puede esterilizarse a la temperatura /presión adecuadas, un mínimo de 121° C/15 así durante 15-30 minutos. Las válvulas utilizadas en las secciones esterilizables deben ser utilizadas encondiciones asépticas. Las válvulas de estrangulamiento y las de diafragma son particularmente adecuadas, puesto que su mecanismo de operación esta separado del medio líquido o gaseoso por un tubo o un diafragma flexible. Los puntos de entrada al recipiente y el proceso para añadir y eliminar gases o líquidos al/del reactor durante la fermentación también deben estar diseñados de forma que mantengan lascondiciones asépticas.
No todos los procesos de fermentación necesitan condiciones totalmente estériles; en algunos se reduce simplemente su contaminación por pasterización, mientras que otros dependen realmente de la población microbiana natural, por lo que el diseño del reactor y del equipo necesarios para cada proceso deben simplificarse de acuerdo con esto.

El obtener productos metabólicosútiles a partir de los materiales biológicos es el principal objetivo de la biotecnología. La biotecnología comprende dos fases distintas: la fermentación y la recuperación de los productos.
Para el cultivo de microorganismos en condiciones óptimas, así como para la producción, deben ser desarrollados procedimientos de fermentación como el desarrollo de cepas mediante manipulación genética y laregulación del metabolismo mediante la optimización del medio de cultivo, así como el control adecuado de los factores fisicoquímicos que afectan al rendimiento de las fermentaciones industriales.
La fermentación microbiana es el método más aplicado en la biotecnología y tiene un sinnúmero de usos y aplicaciones en la industria de hoy día. Un ejemplo de esta tecnología es la producción industrialde eritromicina, antibiótico producido por la Saccharopolyspora erythrasea bajo fermentación aeróbica. La fermentación microbiana también es un medio de producción de vitaminas siendo las de mayor importancia a nivel industrial la riboflavina, beta-caroteno y vitamina B12.

Principio de funcionamiento
En una fermentación por lotes típica se añade una solución rica en nutrientes, se inoculan losmicroorganismos y no se le añade nada más excepto oxígeno (muchos microorganismos utilizados en procesos bitotecnológicos son aerobios) y un antiespumante. En este tipo de fermentador las condiciones durante la fermentación varían debido a la acumulación de productos de desecho y a la multiplicación de los microorganismos.
Durante el proceso se pueden añadir vitaminas, minerales, aminoácidosgrasos y dependiendo del tipo de bacteria, factores de crecimiento. También se le añade un antiespumante para controlar el exceso de burbujas, se mezcla con agitación para que entre oxígeno y salga dióxido de carbono y se mezclen bien los nutrientes. Para un mejor rendimiento esto se hace a temperatura constante. Las reacciones químicas y mecánicas (agitación) que ocurren dentro de un fermentador...