Diseño del Fermentador

Diseño del fermentador

• Proporcionar medio controlado que permite el crecimiento eficaz de las células y la formación de producto.

• Unidad sofisticada con características e instrumentación necesarias para llevar acabo una variedad de procesos

Condiciones para operar en medio aséptico

• Recipiente a presión (121°C/15 psi)• Las válvulas esterilizables deben utilizarse en

asepsia.• Las válvulas de estrangulamiento y de

diafragma son particularmente adecuadas. Su mecanismo de operación está separado del medio por un tubo o diafragma flexible

Aireación y mezclado

• Reactor de tipo tanque con agitación convencional– Agitación mecánica.• Eje vertical con varios agitadores.

• Reactor de platos (Rushton)– Turbinas de discos a lo largo del eje.• Dimensiones controladas.

• La geometría debe diseñarse de forma que facilite la eficacia del intercambio gaseoso. Las características finales deben tener en cuenta los fenómenos de transporte que existen en los procesos biológicos.

Flujo de fluidos• Newtonianos, cuando el flujo obedece a la ley de

viscosidad Newton.– «La fuerza de viscosidad F se opone al movimiento en la

interfase de las dos capas de líquido que fluyen con un gradiente de velocidad de dado por la ecuación:

– y

– Donde: = Viscosidad del fluido= Fuerza de cizalla = Velocidad de cizalla o gradiente de velocidad

• La viscosidad es el cociente entre la fuerza y la velocidad de cizalla

• En un proceso de fermentación newtoniano no varia con la fuerza de cizalla o con la velocidad de agitación.

Transferencia de masa

• Transferencia de nutrientes y metabolitos entre el medio y externo y la célula

• Fases sólido, líquido o gas.• La velocidad de transferencia de masa entre

las fases líq-gas, está influenciada por la solubilidad del gas en la fase líquida

Transferencia de oxígeno

• Transferencia de oxígeno desde burbujas de aire a la solución.– Etapa limitante de velocidad en medios no

viscosos.

• Transferencia a través del medio a la célula.

• Absorción por la célula.