¿Cómo funciona un BIORREACTOR?

Summary

En este video, César Huallpa explica el funcionamiento de los biorreactores, una pieza clave en la investigación biotecnológica con múltiples aplicaciones industriales, desde la industria cervecera hasta la farmacéutica. Se describe el proceso biológico de la fermentación alcohólica, donde levaduras y otros microorganismos transforman azúcares en productos como el etanol. Además, se profundiza en los tipos de biorreactores, su tamaño, y la importancia de controlar variables como pH, temperatura y agitación para optimizar las reacciones biológicas. Finalmente, se resalta el papel de los sensores y actuadores para mantener las condiciones ideales durante el proceso.

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Q & A

¿Qué es un bioreactor y para qué se utiliza?

Un bioreactor es un recipiente donde ocurren reacciones biológicas. Se utiliza principalmente en la investigación biotecnológica y en aplicaciones industriales, como la producción de etanol en la fermentación alcohólica.

¿Cuáles son los principales 'trabajadores' que realizan las reacciones biológicas en un bioreactor?

Los principales 'trabajadores' son microorganismos como levaduras, bacterias, células animales, células vegetales y enzimas, que llevan a cabo las reacciones biológicas dentro del bioreactor.

¿Qué factores deben controlarse para asegurar la eficiencia de las reacciones biológicas en un bioreactor?

Los factores que deben controlarse incluyen el pH, la temperatura, la aireación, la agitación y otras variables para garantizar que las condiciones sean óptimas para los microorganismos o células que están realizando la reacción.

¿Por qué existen bioreactores de diferentes tamaños?

Existen bioreactores de diferentes tamaños debido a su aplicación. En investigaciones de laboratorio, se utilizan volúmenes pequeños para experimentar, mientras que en la producción industrial se requieren volúmenes grandes para producir grandes cantidades del producto deseado.

¿Qué tipo de bioreactor se muestra en el video y cuáles son sus características?

En el video se muestra un bioreactor de tipo Stirred-Tank (STR), de 3 litros, que es común tanto en laboratorios como en la industria. Tiene un sistema de agitación que permite mezclar eficientemente los contenidos del tanque.

¿Cómo funciona el sistema de agitación en un bioreactor Stirred-Tank?

El sistema de agitación en un bioreactor Stirred-Tank funciona mediante turbinas con aspas que giran gracias a un motor, generando una mezcla del contenido del tanque, similar a cómo funciona una licuadora.

¿Qué son los baffles y cuál es su función en un bioreactor?

Los baffles son elementos en las paredes del bioreactor que favorecen el proceso de mezcla. Son como espirales verticales que ayudan a mejorar la circulación del líquido y asegurar una mezcla homogénea.

¿Cómo se controlan las variables dentro de un bioreactor?

Las variables dentro de un bioreactor se controlan mediante sensores instalados en la tapa del tanque, los cuales están conectados a un controlador. Este controlador ajusta las condiciones utilizando actuadores, como bombas peristálticas para ajustar el pH, si es necesario.

¿Qué sucede si hay un aumento en el pH dentro del bioreactor?

Si el pH aumenta, el sistema del bioreactor actúa a través de los sensores y el controlador, que activan las bombas peristálticas para añadir un ácido que baje el pH y mantenga las condiciones adecuadas para la reacción biológica.

¿Por qué es importante saber el momento óptimo para detener un bioreactor?

Es crucial conocer el momento óptimo para detener el bioreactor para recuperar el producto de manera eficiente. Detenerlo en el momento adecuado asegura que el producto de interés se obtenga con un rendimiento máximo y sin pérdida de calidad.