Descripción

¿Qué es un Biorreactor?

La Fermentación es un proceso durante el cual los microorganismos se reproducen a partir de una fuente apropiada de nutrientes, generanedo un bio-producto. Puede ocurrir naturalmente o por medio de fermentadores, también llamados Biorreactores.

Un Biorreactor Es un recipiente (dorma) o sistema con condiciones controladas y propicias para el crecimiento del microorganismo que se cultiva. Estas condiciones controladas son tipicamente:

Temperatura
Oxigenación
Presión
PH
Concentración de gases
Agitación

Se trata de un equipo que debe resistir a la corrosión, presión de esterilización y atender a las exigencias de cultivo de diferentes tipos de microorganismos. A pesar de ser compuestos en su construcción, gracias a la tecnología, es adaptable a diferentes materiales y parámetros de control disponibles.

Proceso de Fermentación

El proceso de fermentación comienza cuando es realizado el inoculo del agente fermentativo en el Biorreactor (dorma), con el medio de cultivo previamente esterilizado. El inoculo es una solución concentrada del microorganismo que se desea cultivar.

Los Principales Microorganismos o Agentes Fermentados son:

Levaduras
Bacterias
Hongos
Microalgas

Metodología de Trabajo de un Biorreactor

La metodología se define de acuerdo a:

I. Materia prima

la complejidad de las matrices con la materia prima escogida, que puede ser, por ejemplo:

II. Medio de cultivo

Después de definir la materia prima, es necesario la preparación del medio de cultivo con nutrientes que influenciarán el rendimiento final del producto. Son utilizadas:

Fuentes de Carbono (Ejemplos: azúcares, polisacáridos, lípidos)
Fuentes de Iones y Cationes (Ejemplos: sales minerales – micro y macro nutrientes)
Fuentes de Nitrógeno (Ejemplos: aminoácidos, proteínas, sales minerales – micro y macro nutrientes)

III. Microorganismo

Es variable también según la exigencia del microorganismo y del producto que se desea obtener.

Configuración de un Biorreactor

I. Módulo de Control

Cuyas funciones son:

Procesar y almacenar: Reúne gran parte de los componentes electrónicos para procesar y almacenar las informaciones y resultados
Control: Comanda acciones mecánicas y envía señales para activar o desactivar acciones, de acuerdo con los parámetros pre-definidos en el software de control.

II. Dorna o Recipiente

En general, son cilindros verticales de vidrio (para volumen hasta 15 litros) 0 de acero inoxidable (para volumen arbitrario). Sus principales funciones son:

Garantiza Esterilidad: Garantiza la esterilidad del medio de cultivo
Proceso de Fermentación: Proporciona las condiciones ideales de cultivo
Condiciones de Operación: Soporta las condiciones de temperatura, presión y vapor
Impide de Contaminación: Garantiza el trabajo con el microorganismo deseado

TECNAL produce dornas o tanques con volúmenes de 1 a 1.000 litros. Con un equipo de desarrollo de productos enfocado exclusivamente en fermentadores y reactores químicos, la empresa tiene experiencia en la fabricación de proyectos especiales, conforme las necesidades y exigencias del cliente.

Tipos de dorna:

Pueden ser dividos en dos grupos, conforme el modo de termostatización (control de temperatura)

Vasos o Dornas Encamisadas: El fluido del baño termostático circula en la camisa del vaso.
- La temperatura de la reacción depende de la capacidad de calentamiento y enfriamiento del baño
- Utiliza agua en el baño termostático
- Temperatura: Entre 10°C y 60°C
Vasos o Dornas de Pared Sencilla: El fluido del baño termostático circula en una serpentina interna para enfriamiento del medio de cultivo. El calentamiento ocurre a través de una manta que envuelve el vaso.
- Se utiliza agua o solución hidro-alcohólica en el baño termostático
- Temperatura: Entre 15°C a -2°C


Dornas encamisadas de vidrio – 1,5 l Dornas encamisadas de vidrio/acero inoxidable 316L – 4,3 l	Dorna de pared sencilla de vidrio -4,5l

Tipos de Dornas	Dorna de Vidrio o Acero Inoxidable	Dorna de Vidrio o Acero Inoxidable (Mixto)	Dorna Tipo AIR-LIFT
Volúmenes Totales (L)	1,5 – 3 – 4,5 – 7,5 – 15	4,3 – 7,5 – 15	3 – 7,5 – 15
Volúmens Operacionales (L)	1 – 2,2 – 3 – 5 – 10	3 – 5 – 10	2 – 5 – 10

III. Sensores y equipos auxiliares

Es necesario el control de temperatura, agitación, pH y oxigeno disuelto del medio del cultivo para optimizar la multiplicación de los microorganismos. Conozca cada uno de estos y lo que realizan:

Baño Termostático: Calentamiento y enfriamiento del agua para circular en la camisa o en laserpentina de la dorna.
Servo-Motor: Agitación (rpm) y homogeneidad del cultivo
Compresor de Aire y Fluxómetro: Aireación e inyección de gases en el medio de cultivo
Bombas Peristálticas: Coontrol de pH, control de espuma y dosificación de nutrientes.
Sensor de pH y O2 Disuelto: Lectura de pH y O2 disuelto en el medio.

IV. Agitación Mecánica

La agitación mecánica permite la homogeneidad del medio de cultivo, la subilidad de los gases y la posibilidad de trabajar con diferentes materias primas y microorganismos.

La selección del impulsor depende básicamente de la aplicación y de la temperatura del proceso. Los Biorreactores convencionales poseen dornas con agitación mecánica por servo motor.

Tipo de Impulsor	Impulsor	Imagen	Uso recomendado
Turbina	Rushton		Indicados para fluidos poco viscosos y para trabajos en alta velocidad (100-1000rpm), con buena dispersión de gases en líquidos y mezcla de fluidos inmiscibles.
Turbina	Smith
Turbina	4 aspas inclinadas 45°		Indicado para fluidos poco viscosos con suspensión de sólidos y agitación de fluidos miscible.
Propulsor	Naval		Indicado para fluidos poco viscosos y para trabajos en alta velocidad (300-1500rpm), suspensión de sólidos con bajo índice de corte y agitación de fluidos miscibles.
Hélice	Doble helicoidal		Debe ser aplicado en fluidos muy viscosos (20-1000pa.s) con fluido mixto y trabajos en baja velocidad (5-100rpm).
Hélice	Ancla		Ideal para fluidos viscosos (5-50pa.s) con fluido radial y trabajos en baja velocidad (5-100rpm)

Software para un Biorreactor

A lo largo del proceso, todos los parámetros de control son monitoreados y corregidos por el software del Biorreactor, que también se comunica con los demás accesorios y sensores del equipo.

Por medio del software, es posible hacer nuevas configuraciones, calibraciones, visualizar gráficos, archivar y exportar los datos para el posterior análisis del los resultados.

Ejemplos de Aplicaciones de Fermentación por Biorreactor

Alimentación:	Panes Quesos	Picles Cervezas	Vino Proteína unicelular	Pre-bióticos Pro-bióticos	Otros aditivos
Ind. Química:	Cremas Cosméticos	Butanol Acetona	Glicerol Ácidos orgánicos	Enzimas	Bio-polímeros
Energía:	Etanol	Etanol 2G	Biogas	Biodiesel	Biomasa
Medio Ambiente:	Recuperación del petróleo	Biorremediación	Biolixidación de mineros	Tratamiento de residuos y efluentes
Agrícola:	Nutrición Animal	Vacunas Antibióticos
Salud:	Hormonas y otros medicamentos	Antibióticos	Vacunas	Cultivo de células animales

Biorreactores Neumáticos

TECNAL también fabrica Biorreactores neumáticos, que pueden ser operados como una columna de burbujas o AIRLIFT (adicionado internamente un divisor de flujo de aire). Son utilizados en investigación académicas y en la fermentación, con cultivos sensibles a la agitación mecánica. Permiten el cultivo con diversos tipos de micro-algas y cianobacterias. Hay opciones con un sistema de iluminación con LED en diversos colores.


Dorna Tipo AIRLIFT de 3 Litros	Dorna Tipo AIRLIFT de 3 Litros con Sistema de Foto-PeriodoVolúmenes de los Biorreactores

Equipos más vendidos de Tecnal

Digestores de proteínas Tecnal

9 julio, 2018

Despacho a todo Chile, sin costo en Región Metropolitana

Determinadores de grasa Tecnal

8 julio, 2018

Despacho a todo Chile, sin costo en Región Metropolitana

Determinadores de fibra Tecnal

8 julio, 2018

Despacho a todo Chile, sin costo en Región Metropolitana

Determinadores de azúcar Tecnal TE-088

8 julio, 2018

Entrega inmediata, valor no incluye IVA, Despacho a todo Chile, sin costo en Región Metropolitana

Biorreactores Tecnal

Descripción

¿Qué es un Biorreactor?

Proceso de Fermentación

Metodología de Trabajo de un Biorreactor

I. Materia prima

II. Medio de cultivo

III. Microorganismo

Configuración de un Biorreactor

I. Módulo de Control