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universidad
UNIVERSIDAD TECNICA DEL NORTE
Gordillo AlexanderPoleth Carvajal
ESTERILIZACION DE FERMENTADORES
FERMENTADOR
Un fermentador es un dispositivo que contiene un tanque agitado, el cual
tiene la tarea de realizar fermentaciones controladas.
Los fermentadores operan de modo semicontinuo, el cual mantiene el
crecimiento celular o microbial durante la fermentación.
Introducción
Para poder llevar a cabo una fermentación con éxito es imprescindible y obligatorio tener en todas las etapas cultivos libres de contaminantes.
Desde:
Cultivo preliminar
Fermentador de
producción
En las fermentaciones industriales se requiere de un alto grado de limpieza y asepsia
El medio
El inóculo y el proceso de inoculación
El suministro de aire
La adición de nutrientes, antiespumantes, etc.
durante el proceso
El fermentador en sí
POSIBLES ELEMENTOS DE CONTAMINACIÓNEN UN PROCESO FERMENTATIVO:
Estos dispositivos deben ser:
1
• Estériles antes de la inoculación: fermentador y su equipamiento; medio de cultivo
2• Estériles durante la fermentación: aire,
aditivos (antiespumantes)
3• Libres de roturas mecánicas.
ESTERILIZACION DEL MEDIO DE CULTIVO
La técnica de mayor aplicación a nivel industrial es el tratamiento térmico que se
puede llevar a cabo en procesosintermitentes y continuos
El vapor es el recurso utilizado universalmente para la esterilización del
medio de fermentación
CONTINUA
DISCONTINUA
TIPOS DE ESTERILIZACIÓN
ESTERILIZACION DISCONTINUA
A 121ºC durante 30-60 minutos y se deja enfriar.
Para conseguir que la temperatura sea asi de
elevada se inyecta vapor de agua.
Hay dos maneras de inyectar el vapor:
• Inyectar el vapor de agua en el interior del fermentador, es la peor porque se altera la composición del medio, hay que usar vapor de agua
puro sin aditivos tóxicos
DIRECTA
• Alrededor del fermentador, con lo que se calienta este. Inyectar vapor en la camisa del fermentador o en
los serpentines interiores.INDIRECTA
Volúmenes de medio discontinuo en el fermentador a 121°C
Los tiempos de esterilización aproximados pueden ser calculados a partir de la naturaleza del medio y del tamaño del fermentador
No solamente debe ser esterilizado el medio de cultivo, sino también las válvulas y electrodos del propio fermentador
CARACTERÍSTICAS DE LAESTERILIZACIÓN DISCONTINUA:
INCONVENIENTES:Se necesita de 2 a 3 horas para alcanzar la °T de esterilización
(121°C), lo que depende de la conducción del vapor y del tamaño del fermentador.
Una vez se ha alcanzado la temperatura correcta se requieren 20-60 min, para el proceso real de la muerte, seguido el enfriamiento por 1
hora.
Las fases de calentamiento, esterilización y enfriamiento no solamente matan a los m/o sino que también alteran severamente la
solución de nutrientes.
Las vitaminas se destruyen y la calidad del medio de cultivo se deteriora..
ESTERILIZACIÓN CONTINUA
Se basa en el principio de que cuanto más incrementemos la
temperatura menos tiempo necesitamos.
Usamos 140ºC durante 30-120 s. así reducimos el tiempo.
Existen dos sistemas:
1- Inyección de vapor
2- Intercambiadores de calor, los más utilizados;
- Precalentamiento a 90-120ºC durante 20 a 30segundos
- Calentamiento a 140ºC durante 30-120seg - Enfriamiento Tº del fermentador 20-30"
La solución de nutrientes se calienta a 90-120°C, durante
20-30seg por la solución nutritiva
previamente esterilizada que sale
Se calienta indirectamente con
vapor a 140°C, durante 30-120seg en una
tubería de mantenimiento antes de que seas colocada en el primer intercambiador mediante enfriamiento
Para el enfriamiento a
temperatura del fermentador, se
mantiene entre 20-30seg
Inconvenientes con este método
Alto consumo de energía
Alteración del medio de cultivo
Se tarda mucho tiempo en calentarse lo que se une al tiempo en si de la esterilización, al final 5
ESTERILIZACIÓN DEL AIRE DEL FERMENTADOR
La mayor parte de las fermentaciones industriales operan en condiciones de agitación vigorosa y el aire que se suministra al fermentador debe ser esterilizado.
El número de partículas y microorganismos en el aire varía en gran medida dependiendo de la localización de la planta, el movimiento del aire y el tratamiento previo del aire. Como media, el aire exterior tiene 10 - 100.000 partículas por m3 y 5 - 2.000 microorganismos por m3. De estos, el 50% son esporas de hongos y el 40% son bacterias G (-)
MÉTODOS PARA LA ESTERILIZACIÓN DE GASES:
FILTRACCIÓN
INYECCIÓN DE GAS
DEPURACIÓN DE GAS
RADIACIÓN UV
CALOR
A ESCALA INDUSTRIAL LOS MÁS USADOS FILTRACIÓN Y CALOR
NOTA IMPORTANTE
El aire que sale del fermentador también debe ser esterilizado, sobretodo si se trabaja con m/o
recombinantes.No solo como medida de seguridad, sino para prevenir que las cepas industriales se liberen al
medio ambiente
