BIORREACTORES

BIORREACTORES

Recipiente o sistema que se mantiene en un ambiente biológicamente activo
1. En cuyo interior tiene lugar una reacción química catalizada por enzimas
2. Finalidad
  1. Maximizar la conversión y la selectividad con el menor coste posible
3. Busca mantener constantes ciertas condiciones ambientales propicias
  1. Temperatura
  2. pH
  3. Concentración de oxígeno
4. Es importante
  1. Tener una mezcla adecuada
  2. Buena trasnferencia O2 al aire del microorganismo
  3. Que exista una buena remoción de calor
5. Debe cumplir con los siguientes objetivos
  1. Mantener las células uniformemente distribuidas en todo el volumen de cultivo.
  2. Mantener constante y homogénea la temperatura.
  3. Minimizar los gradientes de concentración de nutrientes.
  4. Prevenir la sedimentación y la floculación.
  5. Permitir la difusión de gases nutrientes a la velocidad requerida por el cultivo.
  6. Mantener el cultivo puro. Mantener un ambiente aséptico.
  7. Maximizar el rendimiento y la producción. Minimizar el gasto y los costos de producción.
6. Clasificación
  1. Operativa
    1. Batch o Lote
    2. Contionuo, Quimostato
      1. 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
    3. Semicontinuo, Lote alimentado o feed batch
  2. BIOLOGICA
    1. se basa en el metabolismo celular
      1. anaerobio
        autonomos y nutricionalmente independientes
      2. aerobio
        celulas que respiran
      3. facultativo
        capacidad de vivir o sobrevivir entre ambiente
  3. FASES
    1. homogeneos
      1. 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
    2. heterogeneos
  4. DISEÑOS BASICOS
    1. tanque agitado
      1. la agitacion se lleva acabo mediante el movimiento
        impulsores de tipo turbina o propelas
        ascendente de las burbujas de aire
    2. columna de burbuja
      1. 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
    3. air-lift
      1. 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)
7. Aplicaciones
  1. Tratamiento de aguas residuales
  2. Fermentaciones
  3. Producción de enzimas. Proteínas y anticuerpos
  4. Biodepuración
  5. Biolixiviación de minerales
  6. Cultivo de células

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	Created by Daniela Zepeda Almazan about 6 years ago