Diseño Y Construcción De Un Biorreactor

Diseño de un biorreactor a partir de materiales comunes.
O.A. Ramírez1, J.L. Sampayo1, V. Sesma1, Y. Hernandez1, M.A. Cuautle1
Universidad Politécnica de Puebla, campus Puebla, Tercer carril del Ejido Serrano San Mateo Cuanalá S/N Juan C. Bonilla Puebla, Pue. México.
Correo electrónico: macmarin@live.com.mx
Introducción
Con el objetivo de hacer un biorreactor cubriendo con lasnecesidades básicas de los microorganismos, se armó un recipiente con los aditamentos necesarios para el desarrollo de una fermentación aeróbica y así comprobar las cinéticas de crecimiento, formación de producto y consumo de sustrato del microorganismo en cuestión, para esto se utilizaron equipos encontrados en el laboratorio y materiales de bajo costo.
Abstract
The aim of this project is toconstruct a fermenter, the fermenter or reactor has to cover all microorganism needs, was constructed with necessary materials to develop an aerobic fermentation and verify growth kinetics, product appear and consumes of substrate by microorganism, which use laboratory equipment and cheap materials.
Palabras clave: biorreactor, fermentación aeróbica, microorganismo.

Marco teórico
Laconstrucción de un reactor con materiales comunes de laboratorio y aditamentos de bajo coste es para los alumnos una gran herramienta que permite introducirlos a la ciencia y control de fermentaciones, puesto que una fermentación se define como el conjunto de reacciones bien organizadas mediante enzimas dadas por microorganismos (Atkinson 2002), es de suma importancia saber que un biorreactor ofermentador debe mantener las condiciones óptimas de funcionamiento como el de garantizar la esterilidad en el medio de cultivo durante la transformación, así como el de mantener la homogeneidad en la transferencia de masa (medio de cultivo), aireación, transferencia de calor (calor producido por los microorganismos debido a las reacciones).(Shuler & Kargi, 2010).
Generalmente, losfermentadores conllevan una relación entre su altura y su diámetro, de 2 a 1 o de 3 a 1. Si la ampliación de la altura contra el diámetro permanece constante, entonces la relación entre la superficie y el volumen decrecen radicalmente durante la ampliación.
Estudios sugieren que fermentadores para pequeños volúmenes (menores a 15 litros) son hechos de vidrio, tanque (Bolivar Zapata, 271)normalmente los tanques agitados trabajan cerca del 75% del total del volumen (Shuler & Kargi, 2010) del que resisten la esterilización por calor en autoclave, aunque en la actualidad este campo de ha extendido debido al desarrollo de nuevas técnicas de esterilización como por ejemplo mediante lavados con álcali fuerte o por UV (Shuler & Kargi, 2010) y los tipos materiales de reactores se hanampliado como cartuchos de fibras huecas, construidos de material plástico desechable. (Bolivar Zapata)
Además de las consideraciones anteriores para el diseño de reactores es muy importante considerar que no solo tener un recipiente con aire y estéril es suficiente para un buen desempeño en la formación del producto objetivo como pueden ser antibióticos, enzimas, proteínas, metabolitos primarios ysecundarios; sino que también deben considerarse aspectos como: la geometría del reactor, tipos de aireación, tipos de agitación; que esto dependerá del tipo de fermentación y células trabajando.
La disposición geométrica del sistema de estos recipientes contribuye particularmente en lo que afecta al modelo del flujo líquido, contribuye significativamente a la realización de unafermentación medida en términos de rendimiento y velocidad de producción.
Los distintos tipos de fermentador pueden ser según su diseño y terminología:
1. Fermentador intermitente (FI), (batch fermenter: BF)
2. Fermentador continuo de tanque agitado (FCTA); ( Continous stirred-tank fermenter: CSTF)
3. Fermentador tubular (FT); (Tubular fermenter: TF)
4. Fermentador de lecho fluidizado...