Esterilizacion Y Asepcia En La Fermentacion Industrial
Páginas: 19 (4506 palabras)
Publicado: 13 de abril de 2011
I. INTRODUCCION
Para poder llevar a cabo una fermentación con éxito es imprescindible y obligatorio tener en todas las etapas cultivos libres de contaminantes, desde el cultivo preliminar hasta el fermentador de producción. Por lo tanto, el fermentador y su equipamiento, así como el medio de cultivo deben estar estériles antes de la inoculación. Además, el aire que se suministra durante lafermentación debe ser estéril y no deben existir roturas mecánicas en el fermentador que podrían permitir la entrada de microorganismos. También se deben esterilizar los aditivos (antiespumantes), sin embargo los ácidos y bases concentrados no es necesario esterilizarlos.
Un biorreactor puede ser esterilizado, destruyendo los microorganismos, con algún agente letal como calor, radiación o unproducto químico o bien separando los organismos viables mediante un procedimiento físico como la filtración.
Durante la fermentación se deben observar dos puntos para asegurar la esterilidad:
- Esterilidad en el medio de cultivo
- Esterilidad del aire que entra y sale
Para lo cual es necesario una construcción apropiada del biorreactor que facilite la esterilización así como la prevención dela contaminación durante la fermentación.
II. ESTERILIZACION DEL MEDIO DE CULTIVO
El medio nutritivo que se prepara inicialmente contiene una variedad de células vegetativas diferentes y de esporas que proceden de los constituyentes del medio, del agua y del recipiente. Estos microorganismos deben ser eliminados por un procedimiento adecuado antes de la inoculación. Existen un conjunto deprocedimientos para la esterilización, pero en la práctica, para instalaciones a gran escala, el calor es el principal mecanismo utilizado.
Un conjunto de factores influyen en el éxito de la esterilización por calor: el número y tipo de microorganismos presentes, la composición del medio de cultivo, el valor del pH y el tamaño de las partículas en suspensión. Las células vegetativas son eliminadasrápidamente a temperaturas relativamente bajas, pero para la destrucción de las esporas se necesitan temperaturas de 121°C.
La esterilización por filtración se utiliza frecuentemente para todos los componentes de la solución de nutrientes que son sensibles al calor y que serían por tanto desnaturalizados durante el proceso de esterilización por vapor utilizado normalmente en fermentaciónindustrial. Las vitaminas, los antibióticos o los componentes de la sangre son ejemplos de compuestos lábiles al calor que deben ser esterilizados por filtración.
A.- Esterilización discontinua
La mayor parte de los medios de cultivo se esterilizan en la actualidad en volúmenes discontinuos en el biorreactor a 121°C. Los tiempos de esterilización aproximados pueden ser calculados a partir de lanaturaleza del medio y del tamaño del fermentador. No solamente debe ser esterilizado el medio nutritivo, sino también las uniones, válvulas y electrodos del propio fermentador. Por consiguiente, los tiempos de esterilización reales son significativamente más largos que los calculados y deben ser determinados empíricamente para las soluciones específicas de nutrientes presentes en el fermentador.Un método de esterilización es inyectar vapor en la camisa del fermentador o en los serpentines interiores (esterilización indirecta). Otro método es inyectar vapor en la propia solución de nutrientes (procedimiento directo), en cuyo caso un pre-requisito es tener vapor puro (libre de aditivos químicos). Muchos suministros de vapor industrial contienen productos químicos tóxicos derivados deaditivos anticorrosivos utilizados en el proceso de producción del vapor. Además, con la inyección directa de vapor el condensado se acumula dentro del fermentador y de esta forma el volumen del líquido aumenta durante el proceso de esterilización.
Los inconvenientes del proceso de esterilización discontinua por calor de un fermentador discontinuo de 3000 L se muestran en la figura. Se necesitan de...
Para poder llevar a cabo una fermentación con éxito es imprescindible y obligatorio tener en todas las etapas cultivos libres de contaminantes, desde el cultivo preliminar hasta el fermentador de producción. Por lo tanto, el fermentador y su equipamiento, así como el medio de cultivo deben estar estériles antes de la inoculación. Además, el aire que se suministra durante lafermentación debe ser estéril y no deben existir roturas mecánicas en el fermentador que podrían permitir la entrada de microorganismos. También se deben esterilizar los aditivos (antiespumantes), sin embargo los ácidos y bases concentrados no es necesario esterilizarlos.
Un biorreactor puede ser esterilizado, destruyendo los microorganismos, con algún agente letal como calor, radiación o unproducto químico o bien separando los organismos viables mediante un procedimiento físico como la filtración.
Durante la fermentación se deben observar dos puntos para asegurar la esterilidad:
- Esterilidad en el medio de cultivo
- Esterilidad del aire que entra y sale
Para lo cual es necesario una construcción apropiada del biorreactor que facilite la esterilización así como la prevención dela contaminación durante la fermentación.
II. ESTERILIZACION DEL MEDIO DE CULTIVO
El medio nutritivo que se prepara inicialmente contiene una variedad de células vegetativas diferentes y de esporas que proceden de los constituyentes del medio, del agua y del recipiente. Estos microorganismos deben ser eliminados por un procedimiento adecuado antes de la inoculación. Existen un conjunto deprocedimientos para la esterilización, pero en la práctica, para instalaciones a gran escala, el calor es el principal mecanismo utilizado.
Un conjunto de factores influyen en el éxito de la esterilización por calor: el número y tipo de microorganismos presentes, la composición del medio de cultivo, el valor del pH y el tamaño de las partículas en suspensión. Las células vegetativas son eliminadasrápidamente a temperaturas relativamente bajas, pero para la destrucción de las esporas se necesitan temperaturas de 121°C.
La esterilización por filtración se utiliza frecuentemente para todos los componentes de la solución de nutrientes que son sensibles al calor y que serían por tanto desnaturalizados durante el proceso de esterilización por vapor utilizado normalmente en fermentaciónindustrial. Las vitaminas, los antibióticos o los componentes de la sangre son ejemplos de compuestos lábiles al calor que deben ser esterilizados por filtración.
A.- Esterilización discontinua
La mayor parte de los medios de cultivo se esterilizan en la actualidad en volúmenes discontinuos en el biorreactor a 121°C. Los tiempos de esterilización aproximados pueden ser calculados a partir de lanaturaleza del medio y del tamaño del fermentador. No solamente debe ser esterilizado el medio nutritivo, sino también las uniones, válvulas y electrodos del propio fermentador. Por consiguiente, los tiempos de esterilización reales son significativamente más largos que los calculados y deben ser determinados empíricamente para las soluciones específicas de nutrientes presentes en el fermentador.Un método de esterilización es inyectar vapor en la camisa del fermentador o en los serpentines interiores (esterilización indirecta). Otro método es inyectar vapor en la propia solución de nutrientes (procedimiento directo), en cuyo caso un pre-requisito es tener vapor puro (libre de aditivos químicos). Muchos suministros de vapor industrial contienen productos químicos tóxicos derivados deaditivos anticorrosivos utilizados en el proceso de producción del vapor. Además, con la inyección directa de vapor el condensado se acumula dentro del fermentador y de esta forma el volumen del líquido aumenta durante el proceso de esterilización.
Los inconvenientes del proceso de esterilización discontinua por calor de un fermentador discontinuo de 3000 L se muestran en la figura. Se necesitan de...
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