BOU2_U1_A2_JEMP

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Universidad Abierta y a Distancia de 
México 
División de Ciencias de la Salud, Biológicas y 
Ambientales 
Ingeniería en Biotecnología 
 
Operaciones Unitarias II 
 
Actividad 2 
Biorreactores no convencionales 
Unidad 1 
 
 
Jessica Verónica Mendoza Prado 
ES202104539 
Grupo BI-BOU2-2301-B1-002 
 
 
 
5 de febrero de 2022 
Sobre el biorreactor denominado tanque agitado 
a) ¿De que materiales de construcción está realizado? 
Cuerpo del fermentado: se construye en vidrio borosilicato, acero inoxidable. 
Agitación mecánica: generalmente se construye de acero inoxidable. 
Control anti-espuma: Se construye de acero inoxidable y contiene sustancias 
químicas especiales para evitar la formación de espuma. 
b) ¿Cuáles son las variables que son controladas? 
Se controla la velocidad de agitación, la temperatura, la velocidad de entrada y de 
salida, el tiempo de agitado, el pH. 
c) ¿Qué tipo de operaciones son las más comunes? 
Se emplea principalmente para la fermentación, por ejemplo, en la formación de 
consumibles energéticos. 
d) ¿Cuáles son sus ventajas? 
Sus ventajas son que permiten siempre tener una mezcla homogénea, previenen 
el flujo laminar que puede ser dañino para las células, tienen una gran capacidad 
y por estar en movimiento permiten que el sustrato sea rápidamente usado. 
e) Configuración mínima 
 
Sobre el biorreactor de lecho fluidizado 
a) ¿De qué materiales de construcción está realizado? 
Se componen de lechos que tienen tanto la capacidad de fluidizarse como de 
permitir la adherencia e interacción celular. Estos pueden ser de violita, arena, 
espuma de vidrio, resinas, vermiculita, antracita y polietileno. El cuerpo del 
biorreactor puede construirse de acrílico, vidrio y acero inoxidable, que se recubre 
de un material refractario como la gunita. 
b) ¿Cuáles son las variables que son controladas? 
La velocidad de entrada del gas o liquido fluidizante, la fluidización del lecho, la 
entrada de biomasa, la población celular, la temperatura, el pH, la generación de 
gas y el agotamiento de recursos. 
c) ¿Qué tipo de operaciones son las más comunes? 
Son los más empleados tanto en escala laboratorial como comercial. Se usan 
ampliamente en procesos de petróleo y de procesamiento químico. 
d) ¿Cuáles son sus ventajas? 
Favorece la mezcla hidráulica en el sistema, mejora la actividad de biomasa y su 
costo de operación es bajo. 
e) Configuración mínima 
 
Sobre el biorreactor denominado air lift 
a) ¿De qué materiales de construcción está realizado? 
Su construcción es de acero inoxidable, de distintas capacidades. 
b) ¿Cuáles son las variables que son controladas? 
La cantidad de aire, la entrada de oxígeno, la velocidad de entrada de aire, la 
temperatura, la presión. 
c) ¿Qué tipo de operaciones son las más comunes? 
Se usa principalmente en el cultivo de hongos y otras condiciones oxidativas, 
como la generación de enzimas, de biomasa o degradación de molecular. Se ha 
usado también en el cultivo de algas para la producción de biocombustibles. 
d) ¿Cuáles son sus ventajas? 
No es necesario un sistema de agitación, dado el sistema de inyección de aire, 
que a su vez favorece la disolución de oxígeno en el medio según las necesidades 
específicas del cultivo. 
Configuración mínima 
 
Sobre el biorreactor de lecho fijo 
a) ¿De qué materiales de construcción está realizado? 
Es un biorreactor que se forma de una columna principal que trabaja de forma 
semicontinua, que se caracteriza por funcionar continuamente en cuanto al flujo 
del gas y discontinuo en el lecho fijo de partículas sólidas. Suelen construirse 
sobre bases de material de construcción como concreto, que aportan la 
estabilidad necesaria al lecho. Para la construcción del reactor, se utilizan 
materiales como acero inoxidable, que además ofrece la posibilidad de 
esterilizarse. 
b) ¿Cuáles son las variables que son controladas? 
Son controladas las variables de presión, densidad del caire, temperatura, 
humedad, densidad del medio. 
c) ¿Qué tipo de operaciones son las más comunes? 
Se usan comúnmente en la industria química para llevar a cabo reacciones 
heterogéneas catalizadas en la fase gaseosa. 
d) ¿Cuáles son sus ventajas? 
Que su superficie de contacto es muy elevada, permitiendo llevar a cabo de forma 
rápida los procesos necesarios. Permiten también un conteo preciso de los 
ingresos y egresos del biorreactor, permitiendo un estrecho control. 
e) Configuración mínima 
 
 
¿Qué es KLA? 
Se refiere al coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno, formando parte de la 
ecuación RO2=KLA(C*-CL) 
Donde RO2 es la velocidad de transferencia de oxígeno, C* la concentración que estaría 
en equilibrio con la presión parcial de oxígeno en el seno de la fase gaseosa. Conocerlo 
es necesario dada la necesidad de oxígeno disuelto disponible para los cultivos celulares 
en el desarrollo de un biorreactor. 
¿Qué es el método de gas-in, gas-out? 
Es un método que sirve para estimar el KLA en un biorreactor, que resalta por su 
sencillez. En primer lugar, se satura el biorreactor con aire, alcanzando la máxima 
absorción de oxígeno por el medio líquido. Después, se introduce N2, que desplaza el 
oxígeno en el medio líquido. Cuando se alcanza el punto anaerobio, se introduce 
nuevamente oxígeno, midiendo el tiempo que se necesita para que el medio se sature 
de nuevo de oxígeno. 
¿Qué es la alimentación con sales? 
Se basa en el luso de sales, como el sulfito, para determinar el valor de KLA, dada la 
capacidad del sulfito de sodio de reaccionar con el oxígeno en un medio ligeramente 
alcalino y en presencia de iones de cobre o cobalto. Su principal desventaja es que la 
reacción ocurre con tal rapidez, que los resultados podrían ser sobreestimados. 
Referencias 
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https://www.uv.mx/cienciahombre/revistae/vol24num3/articulos/membrana/
http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0203456