1. BIORREACTORES
López Esparza Víctor Adrián

2. DEFINICIÓN
Es un contenedor físico en donde se
efectúan reacciones biológicas catalizadas
por microorganismos o partes de ellos. Las
fronteras del biorreactor están bien
delimitadas. El biorreactor cuenta con
espacios físicos que permiten por una parte
controlar las condiciones de reacción y por
otra parte el monitoreo de la reacción
biológica por medio de electrodos
especiales.

3. TIPOS DE
BIORREACTORES

4. BIOREACCTOR DE MESA
(BENCH- TOP)
Poseen volúmenes de trabajo de 0.5 a 10 L. el vaso puede
ser de acero inoxidable, vidrio o una combinación de
ambos y no son esterilizables in situ, su esterilización
requiere la introducción del biorreactor dentro de una
autoclave.

5. BIORREACTOR DE PLANTA
PILOTO
Su desarrollo ha permitido encontrar formas sofisticadas
capaces de especializarse en diferentes tipos de
fermentación; los cuales incluyes biorreactores de tanque
agitado, air-lift, tipo torre, de cama y fluidificada y de disco
rotatorio. Por lo general el material utilizado en su
construcción es el acero inoxidable. Los volúmenes
utilizados varían de 15 hasta 100 L.

6. BIORREACTOR INDUSTRIAL
Se construyen invariablemente con acero inoxidable. El
volumen del biorreactor puede variar desde 150 hasta
10000 L. Los biorreactores industriales se esterilizan
forzosamente in situ.

7. VARIABLES DE CONTROL
EN BIORREACTORES

8. AGITACIÓN
La agitación del caldo de cultivo permite mantener
condiciones homogéneas dentro del biorreactor. La
agitación se realiza, por lo general, por un medio de un
motor acoplado a un eje que contiene impulsores de
diversos tipos (de paleta tipo Rushton turbina hélice
marina, etc.). Los impulsores definirán el patrón de flujo y
la hidrodinámica que existirá en el reactor.

9. TEMPERATURA
Es una variable importante de control de una fermentación.
La temperatura afecta el crecimiento microbiano de
manera notable debido a que los microorganismos de una
especia determinada sólo pueden crecer en un rango
restringido de temperaturas.
Considerar temperaturas de crecimiento mesófilos,
termófilos.

10. pH
Determina de forma importante la velocidad de
crecimiento de los microorganismos y el
rendimiento de bioconversión. El pH de
crecimiento para una especie de microorganismo
representa generalmente un máximo denominado
pH óptimo. Debido a que durante las
bioconversiones que se presentan, causadas por
el desarrollo microbiano, el pH del caldo de cultivo
varía continuamente durante el transcurso de la
fermentación.

11. OXIGENACIÓN O AEREACIÓN
Merece especial mención pues su ausencia o
abundancia permita una selección tanto de
microorganismos como de productos del metabolismo.
Cuando el cultivo se produce en presencia de oxígeno
molecular la fermentación se denomina aeróbica, y
cuando éste carece de oxígeno molecular la
fermentación se denomina aeróbico por lo que es
necesario proveer oxígeno al cultivo. Para ello, se
inyecta aire u oxigeno de forma estéril al medio o
caldo de cultivo por medio de un compresor.

12. NIVEL DE ESPUMA
La mayoría de los medios de cultivo utilizados para el
crecimiento de microorganismos contienen proteínas y
péptidos que promueven la formación de biorreactor
provocan aún más la formación de grandes cantidades de
espuma; esta puede incluso ser tan importante que puede
ocupar todo el espacio vacío del biorreactor (espacio de
cabeza) y hasta salir por cualquier orificio de entrada de
flujo al biorreactor que no esta siendo empleado. La
formación de espuma en el biorreactor conlleva el
incremento del riesgo de contaminación de la
fermentación.