Escalamiento de la fermentación
El escalamiento involucra el estudio de los problemas asociados a transferir la información obtenida en el laboratorio (ml) a escala de planta piloto (lt) y desde escala de planta piloto (lt) a escala industrial (m3).
En cada una de las etapas de escalamiento se evalúan algunos aspectos del proceso:
- Escala de laboratorio se llevan a cabo:
– la selección de cepas
– estudios básicos de cinéticas de crecimiento
– niveles de expresión
– selección del medio, etc.
- Planta piloto se optimizan las condiciones de operación
– forma de operación
– flujos, presiones
– Temperaturas
– velocidades de agitación, etc
- Escala industrial se lleva a cabo la producción del producto de interés a niveles rentables.
El escalamiento más difícil en entre la escala de laboratorio y la planta piloto, debido a :
– El diseño de los equipos, dado que la fluidodinámica es diferentes en cada escala.
– Tamaño de los electrodos
Criterios de Escalamiento
• La selección del criterio de escalamiento dependerá de cual es la variable más importante para el crecimiento del microorganismo y para la producción de producto deseado, por ejemplo:
• Fragilidad del m.o.
• Trasferencia de O2
• Generalmente el escalamiento se hace en base de principios de semejanza entre 2 sistemas. Esta semejanza se refiere a similitud entre las 2 escalas. Dichas similitudes pueden ser:
• Similitudes geométricas: Las razones entre las longitudes correspondientes deben ser iguales en ambos sistemas.
• Similitudes cinemáticas: Las razones entre las velocidades en puntos equivalentes deben ser iguales en ambos sistemas.
• Similitudes dinámicas: Las razones entre las fuerzas en puntos equivalentes deben ser iguales en ambos sistemas.
Criterios de escalamiento
1.- Coeficiente de transferencia de oxígeno (kla) => (kla) escala1 = (kla) escala2
2.- Potencia por unidad de volumen (Pg/V) => (Pg/V)escala1= (Pg/V)escala 2
3.- Velocidad tangencial de agitación (p N Di) => (p N Di) escala1= (p N Di) escala2
4.- Mantención del NReynold ( N Di2 r/m) =>
(N Di2 r/m) escala1 = (N Di2 r/m) escala 2
5.-Velocidad de Bombeo de airea (F/V) =>
(F/V) escala1 = (F/V) escala2
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