PROYECTO BIORREACTOR CENTRO DE FORMACIÓN CAFETERA

1. PROYECTO BIORREACTOR CENTRO DE FORMACIÓN CAFETERA

2. Diseño Biorreactor

3. Definición: Un biorreactor es sin duda, uno de los equipos fundamentales de la microbiología industrial. Es un recipiente donde se realiza el cultivo, su diseño debe asegurar un ambiente uniforme y adecuado para la reproducción y el hábitat de los microorganismos.

4. ¿Para Que Sirve? Las tareas que debe desempeñar el biorreactor, se resumen en:1- Mantener las células uniformemente distribuidas en todo el volumen del cultivo a fin de prevenir la sedimentación o la flotación. 2- Mantener constante la temperatura.

5. 3- Minimizar los gradientes de concentración de nutrientes.4- Suministrar oxigeno a una velocidad tal, que satisfaga el consumo. 5-El diseño debe ser tal que permita mantener el cultivo puro; una vez que todo el sistema ha sido esterilizado y posteriormente sembrado con el microorganismo deseado.

6. Para satisfacer los cuatro primeros puntos es necesario que el biorreactor esté provisto de un sistema de agitación, a demás para el punto (4) se requiere de un sistema que inyecte aire en el cultivo.

7. Esquema Biorreactor

8. Describiremos brevemente dos tipos de biorreactores de uso muy difundido: el tanque agitado y al "air lift". En el primero de ellos la agitación se realiza mecánicamente mediante un eje provisto de turbinas accionado por un motor.

10. El aire se inyecta por la parte inferior del tanque y es distribuido por una corona que posee pequeños orificios espaciados regularmente. El chorro de aire que sale de cada orificio es "golpeado" por las paletas de la turbina inferior generándose de este modo miles de pequeñas burbujas de aire, desde las cuales difunde el 02 hacia el seno del líquido.

11. El sistema de agitación se completa con cuatro o seis deflectores que tienen por finalidad cortar o romper el movimiento circular que imprimen las turbinas al líquido, generando de este modo mayor turbulencia y mejor mezclado. El tanque está rodeado por una camisa por la que circula agua, lo que permite controlar la temperatura.

12. Para tanques mayores que 1000 ó 2000 litros este sistema ya no es eficiente y es reemplazado por un serpentín que circula adyacente a la pared interior del tanque. Debe tenerse en cuenta que a medida que es mayor el volumen de cultivo también lo es la cantidad de calor generado, por lo que se hace necesario una mayor área de refrigeración. Los tanques son de acero inoxidable y están pulidos a fin de facilitar la limpieza y posterior esterilización.

14. El aire que ingresa al biorreactor debe estar estéril, lo que se consigue haciéndolo pasar por un filtro cuyo diámetro de poro es de 0,45 micrones, que impide el paso de microorganismos y esporos. En los reactores de tipo "air lift" (Figura 20) es el mismo aire inyectado al cultivo lo que promueve la agitación. Básicamente consiste en dos cilindros concéntricos y por la base de uno de ellos, por ejemplo el interior, se inyecta aire. De este modo se genera una circulación de líquido ascendente en el compartimento interno y descendiente en el externo, lo que favorece el mezclado.

15. ¿Por qué?:Porque el centro de formación cafetera del Sena seccional caldas requiere de un biorreactor para el cultivo industrial de plantaciones microbiológicas de mucha variedad, y garantizar una enseñanza más innovadora y eficaz que con el tiempo vaya supliendo las necesidades de conocimiento de los aprendices. Nosotros como futuros tecnólogos en mecatrónica del centro de automatización industrial debemos idear el funcionamiento autónomo e informático del biorreactor.Este será nuestro proyecto.

16. ¿A Quien? El proyecto va dirigido para el centro de formación cafetera. Beneficiara a los aprendices e instructores para tener una mejor adquisición de conocimientos con relación a las temáticas que se puedan desarrollar en el Centro. Lo que se busca es dar un aporte innovador y mas centrado en el conocimiento mediante la practica.

18. ¿Con Que? Con este proyecto se pretende que el centro de formación cafetera desarrolle la tecnificación de Los procesos agrícolas y contribuya al proceso de formación practico característico en el sena.

19. Sistema GPRS Biorreactor

20. Lista de materiales: Válvula Solenoide Motorreductor Control de Proceso Minicontrolador PH Electrodo PH Presion Transmisor de Presion PLC Transmisor Variador de velocidad Termocupla Tipo J Diam Tablero de control Báscula electrónica de capacidad 10Kg Estructura metálica para soportar el Biorreactor

21. Objetivo General: Aplicar los conocimientos y competencias adquiridas En el transcurso de nuestra formación como tecnólogos mediante la elaboración del proyecto “Biorreactor”.

22. Objetivos Específicos: • Aportar al desarrollo de un proyecto que ayude a la automatización de los procesos agrícolas. • Promover una fuente de conocimiento practico para futuros aprendices de agronomía.

23. Tiempo previsto para la elaboración del proyecto: - 18 Meses (Etapa Lectiva)

24. Integrantes del proyecto: - Camilo Andrés Ortega - Julián Toro López - Ricardo Andrés Botero - Carlo Mag Mejìa. - Jorge Hernán Orozco - Daniel Alzate Ocampo - Jonathan Smith Ramírez - Kevin David Aguirre

25. Competencias para alcanzar: Faltan por definir.

26. Bibliografía: • www.Biologia.edu.ar • Blackboard Sena • Es.Wikipedia.org