diseño del fermentador
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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
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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
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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.
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• 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.
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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
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• 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.
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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
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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.