BIORREACTORES Unidad I:

Reactores -Generalidades

Lic. Biol. Tomás López

Tipos de reactores

Reactores químicos

Reactores bioquímicos ,

fermentadores o biorreactores

Un reactor químico es un equipo en cuyo interior tiene lugar una reacción química, estando éste diseñado para maximizar la conversión y selectividad de la misma con el menor coste posible

Es un recipiente en el que se lleva a cabo una transformación (fermentación)en la que interviene un biocatalizador (Enzima o célula)

Fermentación:

Proceso realizado en un fermentador o biorreactor, mediante el cual determinados sustratos que componen el medio de cultivo son transformados por acción microbiana en metabolitos y biomasa

Mantener las células uniformemente distribuidas. Mantener constante y homogénea la temperatura. Minimizar los gradientes de concentración de

nutrientes. Mantener el cultivo puro. Mantener el ambiente aséptico. Maximizar el rendimiento de producción. Minimizar gastos y costos de producción. Reducir al máximo el tiempo de proceso.

Para Atkinson, la evolución de los procesos fermentativos se divide en tres etapas:

- Periodo de ignorancia( antes de 1800)

- Periodo de descubrimientos (1800-1900)

- Periodo de desarrollo industrial (después de 1900)

Pigmentos Liposolubles Hidrosolubles Proteínas

- Automatizados y altamente sofisticados

Simples ( Ingeniosos)

Clasificación de los biorreactores por su forma y tipo de agitación

Biorreactores de columna

Biorreactor de tanque agitado

Biorreactor Discontinuo, de Lote (Batch)

Biorreactor Discontinuo, semicontinuo o de Lote Alimentado (Feed-Bach)

Biorreactor continuo o quimioestato

- De tanque agitado Es el más utilizado con un

sistema de agitación mecánico. - Agitación continua - Aire inyectado por la parte inferior - Temperatura controlada

De columna Son de burbujeo simple pero requieren diseño detallado. Los aspersores de gas dinámicos y estáticos se emplean para la producción de burbujas, lo que da lugar a una amplia variedad de biorreactores.

Batch

(discontinuo)

Se carga un total de la especie a reaccionar, que se consume hasta generar los productos

Batch alimentado (semicontinuo)

- Por lotes alimentados, con alimentación de entrada, para que el sistema de cultivo tenga un producto (biomasa) con máximo de crecimiento (exponencial) y aumente la productividad.

Continuo -Posee una

alimentación continua y el producto fluye hacia afuera. Cuando llega al equilibrio su crecimiento es a una velocidad constante.

-Fotobiorreactores abiertos y cerrados

Tratamiento de aguas residuales

Fermentación alcohólica

Obtención de suspensiones celulares

Obtención de tejidos vegetales y animales

Obtención de enzimas