EL USO DE BIORREACTORES DESECHABLES EN LA INDUSTRIA BIOFARMACÉUTICA Y SUS IMPLICACIONES EN LA INGENIERÍA

THE USE OF DISPOSABLE BIOREACTORS IN THE BIOPHARMACEUTICAL INDUSTRY AND ITS IMPLICATIONS ON ENGINEERING

En la industria biofarmacéutica actual, los requerimientos para el diseño de un biorreactor difieren sustancialmente de aquellos de hace 50 años. Hoy en día las nuevas estrategias de cultivo permiten obtener alta densidad celular con altos rendimientos de productos biotecnológicos que deben cumplir con elevados estándares de calidad y normatividad compleja en su producción. Lo anterior obliga el desarrollo de nuevas tecnologías para suplir estas   necesidades, por lo que en los últimos diez años el diseño y uso de biorreactores desechables ha crecido de manera exponencial. 

Los beneficios de la tecnología desechable son principalmente la eliminación de largos procesos de limpieza, esterilización, calificación, validación, reducción de tiempo entre lotes, el procesamiento de diferentes productos en la misma área, entre otros, lo que conlleva la disminución de los costos que implican esta serie de procedimientos.

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http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=49612069027

EFECTOS DE CORTE EN BIORREACTORES

Los esfuerzos de corte promedio de flujo laminar no son suficientes para causar daño a la mayoría de los microorganismos, pero los esfuerzos formados por el rompimiento turbulento del chorro laminar si lo son. Las velocidades de corte turbulento son difíciles de definir debido al ángulo variable entre los flujos de las dos posiciones.

Los efectos de corte sobre los microorganismos han sido los resultados que se resumen en la siguiente tabla.

Correlación para el corte

INVESTIGADORES	EQUIPO EXPERIMENTAL VOL.(l)      IMPULSOR                              (mm)	ORGANISMO	INDICACIÓN DE DAÑO	CORRELACIÓN
Midler y Finn (1996)	2.3             50   7.5            100                    125	Protozoarios (sistema modelo)	Rompimiento celular	Función compleja de NDi No correlacionado por Re o PN
Tanaka et al. (1975a, b)	5.0            64   10.0           84   10.0          100	Cultivos miceliales varios (por ej. M Javanicus)	Perdida de nucleótidos	Función lineal de NDi No correlacionado por Re o PN
Taguchi et al. (1968)	4.5            60	Gránulos de L. edodes y A. Niger	Fragmentación Ruptura	dDp/dt=kc(NDi)5.5Dp5.7 dn/dt = ktnDp3.2 (NDi)5.7 (NDi)3

N= velocidad rotacional del agitador. D_i =diámetro del agitador. D_p=diámetro del; PN= potencia por unidad de vol.;    Re=no. De Reynolds; n= no. De paquetes sobrevivientes; L = longitud hifal media; K_c, kr= constantes.

Estas correlaciones son razonablemente consistentes en relacionar el corte a una función de velocidad periférica del impulsor (ND) solamente, aunque la forma de la función varia en el sistema experimental. La única excepción es el trabajo de Taguchi et al. (1968) donde el daño también fue función del flujo volumétrico ND³; este parece ser el caso solamente donde hay fatiga en el suavisamiento del organismo.

Uno de los problemas principales de este trabajo fue que se llevó a cabo usando depósitos de pocos litros de capacidad y no hay datos relativos al aumento de escala. La experiencia industrial ha indicado que la dependencia de la velocidad periférica del impulsor no se mantiene en cambios a gran escala. Parte de la razón de esto puede ser que, a escala industrial los agitadores trabajan bajo condiciones turbulentas, en tanto que este puede no ser el caso a escala del laboratorio.

BIORREACTOR DE MEMBRANA

BIORREACTOR DE MEMBRANA 

El Biorreactor de Membranas es un sistema de tratamiento muy compacto por su gran eficiencia de hasta un 95 % y por la poca área que ocupa, ideal para sectores en donde el terreno tiene un precio considerable o en donde una planta de tratamiento e mayores dimensiones puede desvalorizar la propiedad. Este tratamiento combina un proceso de depuración biológica con 

una filtración por membrana, la membrana retiene prácticamente la totalidadde los sólidos en suspensión y la biomasa, logrando de esta manera un efluente de gran calidad.

BIOREACTORES CON MEMBRANA INTEGRADA O SUMERGIDA

La unidad de membrana que realiza la separación física está inmersa en el tanque biológico. La fuerza impulsora a través de la membrana es alcanzada presurizando el bioreactor o creando presión negativa en el lado permeado de la membrana. 

La limpieza de la membrana se realiza a través de frecuentes retrolavados con agua permeada y aire y ocasionalmente mediante retrolavados con soluciones químicas. Generalmente se coloca un difusor de aire justo debajo del módulo de la membrana para suministrar el aire necesario para homogeneizar el contenido del tanque, para el proceso biológico y para la propia limpieza de la membrana.

MEMBRANAS EXTERNAS O CON RECIRCULACIÓN AL BIOREACTOR

Esta configuración de MBR implica que el licor de mezcla es recirculado desde el bioreactor hasta la unidad de membrana que se dispone externamente a la unidad biológica. La fuerza impulsora es la presión creada por la alta velocidad del flujo a través de la superficie de la membrana.

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES 

MEDIANTE UN BIORREACTOR DE MEMBRANA 

El tratamiento de aguas residuales especialmente urbanas aplicando la tecnología de Biorreactor de Membrana, comúnmente conocida por sus siglas en ingles como “MBR” (Membrane Biological Reactor); ha tenido un avance muy importante en Europa durante la última década principalmente por la necesidad de muchas instituciones de cumplir con las cada vez más estrictas normas europeas relacionadas con el tratamiento y vertido de aguas residuales. 

Fundamento de los biorreactores de membrana

Los Biorreactores de Membranas o Reactor Biológico de Membrana se puede definir como la combinación de dos procesos elementales que son: por un lado un proceso de degradación biológica que puede ser aerobia o anaerobia y un proceso de separación de sólidos y líquidos mediante una unidad de filtración por membrana en el cual los sólidos en suspensión y microorganismos responsables de la biodegradación son separados del agua 

tratada. 

Biorreactor con membrana externa

En este caso generalmente se coloca un difusor de aire justo debajo delmódulo de membranas para suministrar el oxigeno necesario para el proceso biológico, homogenizando el contenido del tanque yproporcionando 

una limpieza a la membrana. 

Biorreactor con membrana sumergida

Las membranas deben de limpiarse con periodicidad mediante retrolavado y en ocasiones mediante lavado químico o ambos. 

TECNOLOGIA DE MEMBRANAS 

Se puede definir membranas como barreras físicas semipermeables que separan dos fases del flujo de entrada, impidiendo su íntimo contacto y restringiendo el movimiento de las moléculas a través de ella de forma selectiva. Este proceso selectivo permite la separación de las sustancias contaminantes del agua, generando un efluente líquido depurado. 

TIPOS DE MATERIALES DE MEMBRANA 

Principalmente existen dos tipos de materiales que se suelen utilizar, estosson los poliméricos y cerámicos. Aunque también existen membranas de filtros metálicos estos no tienen ninguna relación con el sistema MBR. El material de la membrana debe ser formado (o configurado) de tal modo para permitir al agua pasar por ella. 

• Polifluoruro de Vinilideno (PVDF) 
•  Polietilsulfonas (PES) 
•  Polietileno (PE) 
•  Polipropileno (PP)

CONFIGURACION DE LAS MEMEMBRANAS 

La configuración de la membrana se refiere a su geometría y la manera 

en que esta es orientada en relación con el flujo de agua. El módulo de 

membranas define como se agrupan las membranas y permite conocer el 

comportamiento del fluido sobre la superficie de esta. 

 La membrana deberá ser configurada para tener: 

• Un área grande de membrana. 
•  Un alto grado de turbulencia para la promoción de transferencia de 
• masas sobre el lado del afluente. 
•  Un gasto de energía bajo por volumen de agua producido. 
•  Un precio bajo por membrana en relación al área. 
•  Un diseño que facilita la limpieza, 
•  Un diseño que permite la modulación.

http://www.fcca.es/static_media/file_uploads/IntroMBR.pdf

http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_3130_C.pdf

USO DE BIORREACTORES PARA CONTROLAR LA

CONTAMINACIÓN DEL AIRE

INTRODUCCIÓN

Los Biorreactores utilizan un proceso natural tan antiguo como la vida misma. Para poder Sobrevivir, cualquier ser viviente debe tener una fuente de energía (alimento) y agua (humedad).  La manera en que se usan estas necesidades para eliminar contaminantes de corrientes de aire contaminadas es el tema de este reporte.

¿Qué es la biorreacción?

En la contaminación del aire, la biorreacción simplemente es el uso de microbios para consumir contaminantes de una corriente de aire contaminado. Casi cualquier sustancia, con la ayuda de microbios, se descompondrá (desintegrará), dado el medio ambiente apropiado. Esto es especialmente cierto para los compuestos orgánicos. Sin embargo, ciertos microbios también pueden consumir compuestos inorgánicos, tales como el sulfuro de hidrógeno y los óxidos de nitrógeno.

¿Por qué es importante la biorreacción?

En pocas palabras: ¡SU COSTO! El costo de capital de una instalación por biorreacción es por lo general una mera fracción del costo de una instalación de un dispositivo de control

Tradicional. Los costos operativos también son generalmente considerablemente menores que  los costos de la tecnología tradicional. Las unidades de control térmico y catalítico consumen grandes volúmenes de combustible costoso. Los Biorreactores utilizan únicamente cantidades pequeñas de energía eléctrica para conducir dos o tres motores pequeños. Normalmente, los Biorreactores no requieren mano de obra a tiempo completo, y los únicos suministros operativos necesarios son pequeñas cantidades de macronutrientes. Los biofiltros, el tipo de biorreactor más común, por lo general emplean lechos (medios sobre los cuales viven los microbios) fabricados de materiales orgánicos que ocurren naturalmente (materiales cortados de parques y jardines, turba, corteza, astillas de madera o abono) que son consumidos lentamente por la biomasa (es decir, microbios). Estos lechos orgánicos por lo general pueden suministrar la mayoría de los macronutrientes necesarios para sustentar la biomasa. Los lechos se deben reemplazar cada 2 a 5 años, dependiendo de la opción de material del lecho.

La biorreacción es un proceso "verde," mientras que los enfoques tradicionales no lo son.

La combustión de cualquier combustible generará óxidos de nitrógeno (NOx), materia particulada, dióxido de azufre (SO2) y monóxido de carbono (CO). Los Biorreactores por lo general no generan estos contaminantes ni ningún contaminante peligroso Los productos de una biorreacción que consume hidrocarburos son agua y dióxido de carbono (CO2).

¿Cómo funcionan los Biorreactores?

Los biorreactores se han usado por centenares de años para tratar aguas cloacales y otros desechos olorosos transportados por el agua. Hace aproximadamente sesenta años, los europeos comenzaron a usar los biorreactores para tratar el aire contaminado (olores), en particular, las emisiones provenientes de las plantas de tratamiento de aguas cloacales y las plantas extractoras de grasa. El proceso inicial utiliza un dispositivo denominado "biofiltro."  Un biofiltro es por lo general una caja rectangular que contiene un pleno encerrado en al fondo, un bastidor de soporte arriba del pleno, y varios pies de medios (lecho) arriba del bastidor del soporte.

Se utiliza un ventilador para recoger el aire contaminado de un edificio o proceso. Si el aire es demasiado caliente, demasiado frío, demasiado seco o demasiado sucio (con sólidos suspendidos), podría ser necesario pre tratar la corriente de aire contaminada para obtener las condiciones óptimas antes de introducirla al biorreactor. El aire contaminado se transmite a un pleno por medio de un conducto. A medida que fluyen las emisiones a través de los medios del lecho, los contaminantes son absorbidos por la humedad en los medios del lecho, entrando en contacto con los microbios. Los microbios reducen las concentraciones de contaminante al consumir y metabolizar los contaminantes. Durante el proceso de digestión, las enzimas en los microbios convierten los compuestos en energía, CO2 y agua. El material no digerible queda como remanente y se convierte en residuo.

http://www.uv.mx/cienciahombre/revistae/vol24num3/articulos/membrana/images/figu1.jpg

FACTORES QUE AFECTAN EL RENDIMIENTO:

VARIABLES Y LIMITACIONES

Dado que los biorreactores utilizan cultivos vivos, se ven afectados por muchas variables en su medio ambiente. A continuación se indican las variables y limitaciones que afectan el rendimiento de todos los biorreactores, independientemente del tipo de proceso.

Temperatura

Todas las variables discutidas aquí son importantes. Sin embargo, la variable más importante que afecta las operaciones de un biorreactor probablemente es la temperatura. Un chorro de aire caliente puede matar totalmente una biomasa con mayor rapidez que cualquier otro accidente. La mayoría de los microbios puede sobrevivir y florecer en un rango de temperaturas de 60 a 105°F (30 a 41°C) (Ref. 3). Es importante monitorear la temperatura del lecho por lo menos una vez al día, pero cada ocho horas sería incluso más seguro. Una alarma de alta temperatura en la entrada de las emisiones también es una buena precaución de seguridad. Cuando las emisiones provenientes de un proceso son demasiado calientes, los operadores con frecuencia hacen pasar las emisiones calientes a través de un humidificador que enfría los gases por medio del enfriamiento evaporativo. Éste es el método más económico disponible para enfriar las emisiones de 200 a 300°F (93 a 149°C) a temperaturas de menos de 105°F (41°C). Además del efecto de enfriamiento, este proceso también aumenta el contenido de humedad (humidifica la corriente de emisiones), un efecto colateral deseable.

Humedad

La segunda variable más crítica es la humedad del lecho. Los microbios necesitan humedad para sobrevivir y la humedad crea la biopelícula que elimina (absorbe) contaminantes de una corriente de aire, de modo que puedan ser asimilados por los microbios. Los problemas de baja humedad pueden corregirse al hacer pasar las emisiones a través de un humidificador. Al tener emisiones próximas a la saturación (100 % de humedad relativa) resolverán la mayoría de los problemas de lecho seco. No es necesario que los humidificadores sean elegantes recipientes de proceso de acero inoxidable, comprados en una tienda. Pueden construirse de un tanque viejo sobrante de plástico reforzado con fibra, o bien se puede construir de paneles de fibra de vidrio con una estructura de madera. El diseño debería incluir varias filas de tuberías cerca de la parte superior del recipiente, con cabezales aspersores instalados todo a lo largo, y válvulas de encendido/apagado en cada tramo de tubería para proporcionar algo de control de la humedad.

Los biofiltros por lo general se operan húmedos, sin agua corriente ni estancada. Una baja humedad, durante períodos breves, no matará a los microbios, pero sí reducirá en gran medida la eficiencia. La eficiencia será menos que la óptima mientras los microbios se recuperan (reaclimatan) después de un período de condiciones de lecho seco.

Cuidado y alimentación

El nitrógeno es un nutriente esencial para el crecimiento microbiano. Los microbios utilizan el nitrógeno para construir las paredes celulares (las cuales contienen aproximadamente el 15 por ciento de nitrógeno) y el nitrógeno es un constituyente principal de proteínas y ácidos nucleicos. Los microbios son capaces de utilizar todas las formas solubles de nitrógeno, pero no todo el nitrógeno está disponible para su reutilización. Algunos productos de nitrógeno provenientes de los procesos de digestión son gases (óxidos de nitrógeno y amoniaco), y pequeñas cantidades de éstos saldrán del proceso junto con las emisiones. No obstante ello, la mayor parte de los vapores que contienen nitrógeno se reabsorbe en el líquido y es consumido por los microbios. Además, algunos productos de nitrógeno forman compuestos solubles en agua, y se eliminan del sistema por lixiviación con agua condensante.

Otros macronutrientes esenciales incluyen el fósforo, potasio, azufre, magnesio, calcio, sodio y hierro. Puede agregarse nitrógeno, fósforo y potasio (el código NPK en las etiquetas de los fertilizantes) al incorporar fertilizantes de uso agrícola en los medios del lecho. Pueden adquirirse macronutrientes menos solubles, tales como el magnesio, calcio, sodio y hierro, en pequeñas cantidades en tiendas de venta de forraje y semillas. El contenido de nutrientes de un lecho.

Acidez

La mayoría de los biorreactores funciona mejor cuando el pH del lecho es cercano a 7, o neutro. Algunos contaminantes forman ácidos al descomponerse. Algunos ejemplos de estos compuestos son: sulfuro de hidrógeno, compuestos orgánicos de azufre, y halógenos (cloro, flúor, bromo y yodo). La producción de ácidos con el correr del tiempo disminuirá el pH y finalmente destruirá los microbios. Si un proceso emite contaminantes que producen ácidos, se deberá desarrollar un plan para neutralizar estos ácidos.

http://www.scielo.org.mx/img/revistas/iit/v8n4/a4f1.jpg

PROCESOS DEL BIORREACTOR

A partir del diseño básico del biofiltro, algunos procesos nuevos han evolucionado para convertirse en ambiental y comercialmente viables. Estos nuevos procesos se dirigen a situaciones que no se han afrontado de manera adecuada en el diseño básico de un biofiltro, tales como la gran cantidad de espacio requerido, los ambientes ácidos (control del pH), los 8 contaminantes que requieren tiempos de asimilación más prolongados y la alimentación de los nutrientes.

http://www.yacutec.com/imagenes/foto-tecnologia-biorreactor-graf.jpg

DOCUMENTO ENCONTRADO EN:

http://www.epa.gov/ttn/catc/dir2/fbiorects.pdf

SISTEMAS DE CULTIVO Y ASPECTOS GENERALES DE BIORREACTORES

Como ya se dijo, el equipo donde se realiza el proceso se denomina biorreactor o fermentados.

El mismo provee todos los servicios que son necesarios para el cultivo, tales

como mezclado, termostatización, suministro de oxígeno, entradas para adición de nutrientes, control del pH, etc. Por otra parte, cuando se habla de sistemas de cultivo o, también, métodos de cultivo, se hace referencia al modo de operar el biorreactor, esto es en forma continua o discontinua.

la información completa de este tema esta en el siguiente enlace

http://www.science.oas.org/Simbio/mbio_ind/cap7_mi.pdf

BIORREACTOR DE UN TANQUE AGITADO

BIORREACTORES: el biorreactor es sin duda uno de los equipos fundamentales de la microbiología industrial. Es el recipiente donde se realiza el cultivo, y su diseño debe ser tal que asegure un ambiente uniforme y adecuado para los microorganismos.

El biorreactor de tanque agitado es de uso muy definido. La agitación se realiza mecánicamente mediante un eje provisto  de turbinas  ocasionada por un motor.

ELEMENTOS DEL BIORREACTOR

Para lograr los objetivos,  un  biorreactor de tipo de tanque agitado debe contar con las siguientes composiciones:

Cuerpo del biorreactor: recipiente o contenedor que alberga el cultivo o microorganismo. El contenedor es la frontera física entre el ambiente externo y contaminado y el ambiente interno controlado.

Dimensionamiento del Cuerpo del Biorreactor: el primer paso en el diseño de cualquier biorreactor es dimensionar el “tamaño” del tanque o del cuerpo del biorreactor; la práctica común es, hacerlo a través de variables adimensionales: variables que representan una razón entre dos parámetros con las mismas dimensiones. De esta forma, es posible escalar; es decir cambiar de dimensión o tamaño, el biorreactor y adaptarlo a otra escala de proceso.
Eje trasmisor de la potencia:: es una barra cilíndrica de acero inoxidable 316L y por lo general se diseña en diámetros estándar: ¾”, ½”, etcétera para mayor facilidad de ajuste a los estándares de motores a.c. Su longitud depende de la profundidad del contenedor (tanque).

Acople del Eje Transmisor: ajusta y fija al motor, el eje transmisor de potencia. 

Existen dos tipos de acople:

Acople-adaptador de tipo taladro el puerto de entrada se acopla al eje del motor por fijación directa. El puerto de salida es un dispositivo que se adapta a varios diámetros de broca y sujeta o abraza firmemente el eje transmisor de potencia por presión y abrasión; similar al que utilizan los taladros mecánicos.

Acople-ajustador de tipo tornillo-rosca el puerto de entrada se “enrosca” o se fija firmemente al eje del motor. El puerto de salida es un dispositivo que “abraza” el eje transmisor de potencia por un mecanismo de tornillo-rosca.

Flujo axial: suministran mayor efectividad de mezclado (distribución) y reducen la potencia de mezclado requerida, al distribuir mejor la mezcla; sus hojas u aspas son planas.

Flujo radial: generan mayor potencia de mezclado (turbulencia) y pueden causar daño celular; sus hojas o aspas son del tipo hélice.

Impulsores: son los dispositivos que impulsan el fluido y el movimiento, mediante hojas o aspas unidas al eje transmisor de potencia; pueden ser del tipo mecánico (agitador) o hidráulico (turbina).

Agitadores: es un impulsor formado por hojas o aspas de agitación conectadas al eje transmisor de potencia; pueden tener una distribución de flujo axial o radial.

Turbinas: es un impulsor de flujo axial el cual opera como una centrífuga que distribuye el flujo de líquido a través de hojas planas, a todo el volumen de fluido.

Puerto de Entrada del Biorreactor: se denomina puerto a la superficie física sobre el cual se instala un dispositivo de entrada o salida al biorreactor, un anclaje o un aparato mecánico o de medición; el puerto es el medio por el cual, se ajusta o fija, tal dispositivo o artefacto a la pared o superficie del tanque o del biorreactor.

Sello Mecánico: su función es triple: evitar la contaminación, mantener hermético el sistema, servir de amortiguador de fricción. El sello mecánico también debe permitir la esterilización in situ del biorreactor, mediante una línea de vapor sobrecalentado. Un sello mecánico, generalmente se diseña en una de dos configuraciones:

Cartucho rígido: que permite el rodamiento del eje de potencia a través de soporte de cuerpo rígido que sella y aísla el paso de cualquier materia al interior del depósito.

Cartucho flexible: que permite el rodamiento del eje de potencia a través de un soporte fijo al exterior pero flexible en el interior y que también sella y aísla el paso de contaminantes al interior del depósito.

Sistema de agitación: tiene la función de generar la potencia necesaria para producir una mezcla perfecta para el sistema de cultivo y producir un régimen de agitación adecuado.

Motor impulsor: motor de inducción dado que un biorreactor debe operar de forma continua durante todo el proceso de cultivo, se requiere un motor capaz largos periodos de operación continua y trabajo duro por eso el motor debe ser de inducción de corriente alterna y debe ser acorazado, preferiblemente de acero inoxidable.

SISTEMA DE CONTROL

Control de velocidad del motor : los motores de inducción de corriente alterna tiene velocidades nominales a rotación de 1800rpm o 3600rpm. Estas velocidades son muy altas para los sistemas biológicos causando la destrucción de las células y microorganismos en cultivo.  

AGITACIÓN Y MEZCLADO 

Relaciones de Potencia y Mezclado: conforme el diámetro de la hoja o aspa (Dd) aumenta, también lo hace, la potencia (Pt) requerida para realizar el trabajo de mezclado; la potencia de mezclado (Pm) es mayor porque el torque (τ) se acrecienta, recuerde que el torque es la relación entre la fuerza (F) y el brazo de palanca (r) y que, el brazo de palanca es el diámetro del aspa u hoja cuyo momentum (mv) aumenta al aumentar la velocidad de rotación (ω).

Utilización de Bafles: son una mejora muy utilizada ya que pueden instalarse fácilmente en los sistemas de agitación, disminuyen (deflectan) la turbulencia ocasionada por las hojas o aspas del impulsor, rompen (disgregan) los cúmulos celulares y micelios que se forman en los respectivos cultivos y mejoran la eficiencia de mezclado.

REACTOR DE TANQUE AGITADO O  RTA

Son los que cuentan con un agitador eficiente para lograr que la composición  y la temperatura de la masa reaccionante tiendan a ser iguales en todas las zonas del reactor, es decir lograr una uniformidad de las propiedades. El diseño  del agitador y su velocidad puede afectar las condiciones de mezclado. A esta Categoría pertenecen  los reactores de empleo más común en la industria química. La mayor parte, esta equipado con algún medio de agitación (centrifugación, oscilación o sacudidas), así como elementos para la transferencia de calor (intercambiadores de calor de cubierta, externos e internos). Esta clase admite tanto la operación intermitente  como la continua en amplias gamas de  temperatura y presión. Con excepción de los líquidos muy viscosos, el reactor tanque con agitación  produce un mezclado casi perfecto (retromezclado).

SISTEMA DE DIFUSIÓN DE OXÍGENO DISUELTO

Debe optimizar al máximo la transferencia de oxigeno disuelto al medio liquido. El sistema consta de dos partes mecánicas: boquilla y difusor de aire;

Una parte de medición; sensor de oxigeno disuelto y una de control controlador de oxígenos disuelto.

Difusor de aire: los cultivos aerobicos requieren que la corriente de aire esteril se difunda en la forma de miles de pequeñas burbujas, desde el difusor de aire hacia el volumen del liquido.

Control y medición del oxigeno disuelto: además de regular el flujo y la presión de aire en la línea o tubería, se debe controlar el valor y la concentración de oxigeno disuelto dentro del medio liquido.

http://es.scribd.com/doc/31787823/Biorreactor-de-tanque-agitado-Morgan-G-Vasquez-2010

http://cursa.ihmc.us/rid=1HWW5NT4D-1TK1SKD-N9Z/Dise%C3%B1o%20de%20un%20Biorreactor%20de%20Tanque%20Agitado.doc

https://www.google.com.co/#q=+biorreactor+de+un+tanque+agitado&safe=active

BIORREACTOR DE ELEVACIÓN CON AIRE

La falta de un patrón bien definido en un reactor de tanque con aplicación ha conducido a la creación de un reactor basado en el principio del lazo  y este a su vez se divide en 4:

ü  Elevación con aire estándar

ü  Elevación con aire wasco

ü  Elevación con aire kaneguchi

ü  Elevación con aire lefrancois

Los siguientes puntos son los considerados como los criterios más importantes en el diseño de un fermentador:

•  El tanque debe diseñarse para que funcione asépticamente durante muchos días, así como parte de operaciones de larga duración
•  Tener un consumo mínimo de energía
• Contar con un sistema de control de ph.
• Un sistema de control de temperatura
•    Un sistema de toma de muestras
• Perdida de evaporación mínima
• El tanque debe ser versátil

Las superficies del tanque internamente deben ser lisas, utilizando donde sea posible soldaduras 

Las funciones deseadas en la fermentación  son el contacto gas-liquido, detención de las concentraciones o reactivos.                                                                                                                        

Algunos aspectos importantes en el fermentador son que:

• Una válvula da en el sistema de aire permita la desviación del aire para que la espuma no sea excesiva.
• Se agrega antiespumante cuando el exceso de espuma llega a una probeta electrónica de conductividad.
• Toda tubería está protegida contra la contaminación, mediante el empleo de vapor.
• Los fluidos se transfieren desde un recipiente a presión