Este documento describe los biorreactores continuos, los cuales permiten el flujo continuo de entrada y salida de materiales mientras mantiene un volumen constante. Explica que fueron implementados en la década de 1950 y conducen a importantes avances en la comprensión de la fisiología microbiana. Además, detalla que los biorreactores continuos se usan comúnmente para la producción de levaduras, tratamiento de residuos, y conversiones enzimáticas cuando las enzimas son económicas.

1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE CIENCIAS PECUARIAS

2. BIORREACTOR
Recipiente en el que se lleva a cabo una
transformación química en la que interviene un
biocatalizador.
Utilizado en procesos industriales de producción de
medicamentos, enzimas o commodities
Provee un ambiente óptimo para el crecimiento
celular y la productividad asegurando el control de
distintos parámetros tales como temperatura, pH,
etc.

3. Biorreactores continuo
Qin = Qout ≠0 y V
constante

4. HISTORIA DEL BIORREACTOR
CONTINUO
Se implementó en la década de 1950 por Novick y Szilard
(1950) y Monod (1950).
Se podía utilizar para mantener el crecimiento microbial en su
valor de estado estacionario, el cual puede variarse desde
cualquier velocidad de crecimiento hasta la máxima m max
El empleo de biorreactores continuos de mezcla completa
para el estudio de la fisiología microbial, condujo a
importantes avances en la comprensión del ciclo celular, la
regulación metabólica y la formación de productos.

5. BIORREACTOR CONTINUO
Por lo general son equipos cilíndricos con un sistema mecánico
de homogenización, como la agitación donde se garantiza que
la composición es la misma en cualquier punto del reactor.
La forma de operar continua indica que existe
una corriente de entrada y otra de salida de tal
modo que el volumen de líquido en el interior
del reactor permanece constante.
Es un recipiente con una
apertura para que el flujo de
material estéril entre y una
salida para que el flujo
resultante del proceso salga
(microorganismos, estéril o
nutriente, desechos, etc.)
En la operación en continuo es
el aumento de la productividad
donde se ahorran costes de
capital, la reducción de los
costes de operación
Son llamados
quimiostatos.

6. ESTRUCTURA DE UN BIORREACTOR CONTINUO
Por lo general, se
controlan las
velocidades de flujo
de nutrimentos al
reactor, el pH y la
temperatura. X
indica el peso de
células secas, cS es
la concentración de
sustrato y F es el
flujo de nutrimentos
al reactor.

7. UTILIDADES
(Qin = Qout y V = constante)
Producción de levaduras para
panaderías
Tratamiento de RILes
Conversiones con enzimas (
cuando la enzima es barata)
Producción de catabolitos y
metabolitos
Los biorreactores continuos operan en forma continua en algunas
industrias son:

8. COMPONENTES DE UN
BIORREACTOR CONTINUO
Se compone de:
 Un reactor con un volumen de cultivo constante
 Entrada de nutrientes constante
 Salida biomasa

9. COMPONENTES:
TURBIESTATO
 Regula el flujo de medio de cultivo fresco al
recipiente del cultivo de forma que se mantiene
una turbidez o densidad celular constante
 La velocidad de dilución es variable
 No hay nutrientes limitantes
 Funciona mejor a elevadas velocidades de
dilución

10. DIFERENCIA ENTRE LOS DEMÁS
BIORREACTORES
BATCH FEED- BACH CONTINUO
Es un reactor donde no
existe flujo de entrada ni
de salida, es
simplemente un reactor
con un agitador que
homogeniza la mezcla.
Se opera con una
alimentación continua de
nutrientes, pero no
existe un flujo de salida
continuo
Mientras tiene lugar la
reacción química al
interior del reactor, este
se alimenta
constantemente de
material reactante, y
también se retira
interrumpidamente los
productos de la
reacción.

11. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
VENTAJAS
• Se pueden producir grandes
cantidades de producto.
• Incremento de la productividad.
• Dependiendo del producto se
pueden llegar a cientos de
metros cúbicos, sobre todo si el
proceso es anaeróbico.
• Hay una constante salida de
productos que se pueden
recuperar desde el sistema.
• Se puede minimizar lo que es
represión catabólica por medio
de crecimiento bajo condiciones
de carbono limitantes.
DESVENTAJAS
• Hay peligro de contaminación
• Peligro de perdida de
estabilidad de la cepa,
sobretodo en recombinantes

12. Los biorreactores operan en forma continua
en algunas industrias son:
 Producción de levaduras para panaderías
 Tratamiento de RILes
 Conversiones con enzimas ( cuando la enzima es barata)
 Producción de catabolitos y metabolitos