Pr 1 Intro Biorreactores

8/13/2019 Pr 1 Intro Biorreactores

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LABORATORIO DE BIORREACTORES RAMREZ SENZ D.,SALGADO ROMN J.M.

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PRCTICA1. INTRODUCCINA LOS BIORREACTORES

INTRODUCCIN.

El biorreactor es la parte ms importante de cualquier proceso de fermentacin o conversin intervenida porun biocatalizador, debido a que es el recipiente donde esta se realiza; por lo tanto su objetivo principal es

garantizar un ambiente adecuado para el propsito que se desea conseguir. Es por eso que el diseo y la

construccin del mismo deben estar basados en algunas consideraciones que pueden resumirse en cuatro

puntos muy importantes:

El tanque debe ser capaz de ser operado aspticamente durante varios das sin perder la calidad de su

funcionamiento.

La aireacin, pH y temperatura debe mantenerse de acuerdo a las necesidades metablicas del

microorganismo.

La agitacin debe garantizar que la suspensin de los nutrientes se realice homogneamente y que sereduzca al mnimo la formacin de espuma.

Los costos de operacin y mantenimiento deben ser bajos.

CLASIFICACIN DE LOS BIORREACTORES

Comnmente puede clasificarse a los biorreactores de acuerdo a sus fases y tipo de operacin, tal como se

muestra en la figura 1.1.

CLASIFICACIN

De acuerdo a sus

fases

De acuerdo a su

operacin

HOMOGENEO HETEROGENEO LOTE LOTE

ALIMENTADO CONTNUO

AGITACIN

MECNICA

AGITACIN

NEUMTICA

Figura 1.1. Clasificacin de los biorreactores.

La configuracin ms comn es el tipo tanque agitado, que se encuentra dentro de los biorreactores agitados

mecnicamente junto con los biorreactores wave (de ondas). Columnas de burbujeo, airlift, columnas

empacadas y algunas configuraciones para fermentacin en estado slido, son otros tipos de biorreactores


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cuyas configuraciones son desarrolladas para aplicaciones especficas. En la tabla 1 se muestran algunas de las

configuraciones ms comunes.

Figura 1.2. Diferentes tipos de reactores. Matraz agitado (A), tanque agitado (B), percolador (C), airlift (D),

tanque agitado con tubo de arrastre (E), airlift de brazo externo (F), tambor rotatorio (G), fotobiorreactor tipo

airlift (H), filtro giratorio (I), columna de burbujeo (J), tanque aireado (K) y de fase gaseosa (L).

OBJETIVO.

Clasificar los biorreactores con que cuenta el laboratorio basndose en sus caractersticas y relacionarlas consus aplicaciones, describiendo, en cada caso, la manera en la que estos operan.

PROCEDIMIENTO.

1. Deber consultar en distintas fuentes de informacin los diferentes tipos de biorreactores que existen.

2. Se le mostrarn los diferentes biorreactores que se encuentran en la UPIIG.

3. Realice las anotaciones necesarias para realizar su discusin en la tabla 1.1.

RESULTADOS Y DISCUSIN.

De acuerdo a lo observado, discuta los siguientes puntos: Tipo de biorreactor.

Capacidad.

Caractersticas geomtricas. Elaborar un diagrama de cada uno de los biorreactores.

Sistemas de agitacin, aireacin y control.

Mtodos de esterilizacin de medio de cultivo, biorreactor y aire.

Dispositivos para toma de muestra, inoculacin e introduccin de aditivos.


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Tabla 1.1. Observaciones de los distintos biorreactores.

TIPO DE BIORREACTOR CAPACIDAD ESQUEMA OBSERVACIONES


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CUESTIONARIO.

PRE-LABORATORIO

1. Mencione y describa otras clasificaciones de los biorreactores.

2. Mencione y describa dos tipos de impulsores, vlvulas y difusores empleados en biorreactores y para que se

usan.

3. Mencione y describa dos mtodos de esterilizacin de medios de cultivo, biorreactores y aire.

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POST-LABORATORIO

1. A qu se refiere el trmino lavado de un biorreactor respecto a la biomasa, en fermentaciones de cultivo

continuo?


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2. Mencione y describa tres tipos de biorreactores de configuracin no convencional diseados para un

proceso especfico, y para que se emplean. Elabore un esquema de cada uno de ellos e identifique sus partes.

NOMBRE

USO

DESCRIPCIN

ESQUEMA

IDENTIFICACIN

REFERENCIA


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3. Durante la fermentacin es importante cuantificar la biomasa, el sustrato y el producto, con ayuda de un

grfico represente estos parmetros para un a) cultivo por lote y b) cultivo lote alimentado.

REFERENCIAS

REFERENCIAS.

1. Illanes, A., Altamirano, C. 2008. Enzyme Reactors. En Enzyme Biocatalysis: Principles and Applications, 5:

205-252. Edited by Illanes, A. Ed. Springer.2. Najafpour, G.D. 2007. Biochemical engineering and biotechnology. Elsevier. Holanda. 421 pags.

3. Kunii, D., Chisaki, T. 2008. Rotary Reactor Engineering. Elsevier. Hungria. 204 pags.

4. Sitting, W. 1983. Fermentation reactors. Chem. Tech. 13: 606-613.

5. Stanbury, P.F., Whitaker, A., Hall, S.J. 1999. Principles of Fermentation Technology. Butterworth-

Heinemann. EUA. 376 pgs.

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