Zusammenfassung der Ressource
BIORREACTORES
- Recipiente o sistema que se mantiene en un ambiente biológicamente activo
- En cuyo interior tiene lugar una reacción química catalizada por enzimas
- Finalidad
- Maximizar la conversión y la selectividad con el menor coste posible
- Busca mantener constantes ciertas condiciones ambientales propicias
- Temperatura
- pH
- Concentración de oxígeno
- Es importante
- Tener una mezcla adecuada
- Buena trasnferencia O2 al aire del microorganismo
- Que exista una buena remoción de calor
- Debe cumplir con los siguientes objetivos
- Mantener las células uniformemente distribuidas en todo el volumen de cultivo.
- Mantener constante y homogénea la temperatura.
- Minimizar los gradientes de concentración de nutrientes.
- Prevenir la sedimentación y la floculación.
- Permitir la difusión de gases nutrientes a la velocidad requerida por el cultivo.
- Mantener el cultivo puro. Mantener un ambiente aséptico.
- Maximizar el rendimiento y la producción. Minimizar el gasto y los costos de producción.
- Clasificación
- Operativa
- Batch o Lote
- Contionuo, Quimostato
- la alimentacion
- No hay ni salida de producto (sistema cerrado)
- La reaccion se detiene al
consumir el sustrato
- Es fresca y si hay salida de producto
- Puede operar en estado estacionario
- las variables de proceso
- Se controlan con facilidad
- menor costo de inversion (equpo y mantenimiento)
- limitacion del producto
- Se controla con mayor dificultad
- requiere mayor inversion, pero es util para requerimientos grandes de producto
- mayor riesgo de contaminacion (mutaciones)
- ES fresca (continua o intermitente) y no hay salida de producto
- La reaccion se detiene al consumir el sustrato
- requiere elevada densidad celular
- Semicontinuo, Lote alimentado o feed batch
- BIOLOGICA
- se basa en el metabolismo celular
- anaerobio
- autonomos y nutricionalmente independientes
- aerobio
- celulas que respiran
- facultativo
- capacidad de vivir o sobrevivir entre ambiente
- FASES
- homogeneos
- las celulas ( o enzimas)
- permacece en suspension en el medio de cultivo a lo largo del proceso
- estan unidas a una fase solida en contacto con el medio de cultivo
- heterogeneos
- DISEÑOS BASICOS
- tanque agitado
- la agitacion se lleva acabo mediante el movimiento
- impulsores de tipo turbina o propelas
- ascendente de las burbujas de aire
- columna de burbuja
- la agitacion es por el movimiento ascendente de las burbujas de aire
- el numero y tamaño de burbuja de aire depende de
- velocidad de aireacion
- propiedades fisicas del caldo de cultivo
- tipo de dispersor
- altura de la columna
- air-lift
- tienen forma de columna o torre
- en su interior tiene al menos 2 zonas
- flujo ascendente (mayor aire)
- el movimiento del liquido se debe a que en ciertas zonas la densidad de dispersion gas-liquido es diferente
- tienen menos fracciones de gas retenido y distribucion uniforme de la fase gaseosa
- velocidad del liquido alta
- flujo descendente (menor aire)
- Aplicaciones
- Tratamiento de aguas residuales
- Fermentaciones
- Producción de enzimas. Proteínas y anticuerpos
- Biodepuración
- Biolixiviación de minerales
- Cultivo de células