Tipos de reactores enzimaticos

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INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE IRAPUATO (ITESI)

INGENIERÍA BIOQUÍMICA.

Ingeniería de Biorreactores.

Biorreactores enzimáticos

Alumno: Pérez Ortiz Juan Andrés

No. Control: IS07111493

Catedrático: Dr. Adán Morales Vargas

Fecha: 21 de febrero del 2011

En la industria actual, en especial la que se trabaja con la biotecnología, se buscan procesos o métodos cada vezmás eficientes que traigan beneficios económicos, de tiempo y que no comprometan la calidad de los productos.

Al trabajar con microorganismo como tales en los procesos industriales, siempre es algo arriesgado, ya que por ser organismos vivos, algunas veces no puede responder de la manera que más interesa.

Al paso de los años, y con muchas investigaciones se descubrió algunos de los mecanismospor los que los microorganismo elaboran los productos de interés, y uno de estos componentes de este, mecanismo son las enzimas.

Las enzimas, como catalizadores biológicos, poseen una serie de características muy interesantes para la Industria: tienen una elevada especificidad, trabajan en condiciones suaves, y no alteran el medio ambiente.

Por estas razones, estos biocatalizadores se estánutilizando en la industria alimentaria, de detergentes, productos químicos, farmacéuticos y de diagnóstico.
En muchos casos, los procesos enzimáticos han demostrado ser muy competitivos y eficaces a gran escala.

Cuando se utilizan biocatalizadores inmovilizados, existen dos posibles configuraciones de un reactor de acuerdo con la movilidad de las partículas de catalizador: [2]

Partículas enmovimiento o fijas.

Los sistemas en que las partículas no están fijas son básicamente tres:

- reactor de tanque agitado

- reactor de lecho fluidizado

- reactor "air-lift"

Mientras que los sistemas con partículas fijas se conocen como reactores de lecho fijo e incluyen los reactores de membranas.

El reactor de tanque agitado es el más simple de diseño y uno de los más utilizados,aunque su uso no es recomendable para enzimas inmovilizadas debido a la poca resistencia de las partículas al esfuerzo cortante de las palas del agitador, o en casos donde exista inhibición por producto, ya que trabaja a las condiciones de salida. [2]

Extraído de: http://www.scribd.com/doc/35643224/tipos-de-biorreactores

El reactor de lecho fluidizo se caracteriza por que las partículasdel biocatalizador se mantienen en suspensión en el reactor mediante el caudal de alimentación, la recirculación del líquido o el gas producido y/o aportado al sistema. En este caso se necesitan partículas de tamaño pequeño y de densidad cercana a la del medio para favorecer la fluidización, con lo que se favorece la transferencia de materia entre el medio y el biocatalizador. [2]

El sistemamás utilizado para enzimas es el reactor de lecho fijo. Este es el modelo de bioreactor más ligado al uso de enzimas inmovilizados. Este es el modelo más simple de construcción y operación en el que la solución de substrato que se alimenta al reactor circula en una dirección determinada y simultáneamente va teniendo lugar su conversión, por tanto, será adecuado en el caso de inhibición por productopero no en casos de inhibición por substrato.

En el reactor air-Iift se distinguen dos zonas diferenciadas, de las cuales sólo una es alimentada con un gas. La diferencia de composición en la zona aireada y la no aireada provoca una diferencia de densidad que provoca la circulación del fluido. De nuevo, la ventaja de este tipo de reactores son los elevados coeficientes de transferenciaconseguidos. [2]

Uno de los reactores más utilizados es el de reactor enzimático de membrana. Estos reactores operan como flujos en pistón en los cuales la enzima está inmovilizada en el espacio libre entre las fibras, el substrato difunde a través de la membrana, reacciona con la enzima y el producto se devuelve por difusión a la zona de suspensión homogénea. [3]

[pic]

Reactor enzimático...
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