Fermentaciones

Características de las fermentaciones a gran escala

Fermentador: Recipiente en donde se lleva a cabo el proceso industrial. Su tamaño varía desde el de pequeña escala de laboratorio (5 – 10 Lts.) a la escala industrial (400.000 Lts.). Sus dimensiones dependerán del proceso y de como opere.

Fermentadores Industriales: Se dividen en dos clases principales:

A)   Fermentadores anaeróbicos: Requieren poco equipo especial, excepto para la remoción del calor generado durante la fermentación.

B)   Fermentadores Aeróbicos: Requieren equipo mucho más elaborado para asegurar la mezcla y la aireación adecuada. Ya que la mayoría de los procesos industriales, son aeróbicos, se llevan a cabo en este tipo de fermentador. Están fabricados casi siempre de acero inoxidable, son prácticamente, cilindros grandes, cerrados por arriba y en el fondo, dentro del cual se ajustan varios tubos y válvulas, ya que la esterilidad del medio de cultivo y a que la eliminación del calor son vitales, tiene una cubierta externa de enfriamiento, a través de la cual se hace pasar vapor o agua de enfriamiento. En fermentadores muy grandes el intercambio de calor a través de la cubierta, es insuficiente, se deben adaptar serpentines internos, por medio de los que se conducirá vapor o agua de enfriamiento. En cuanto al sistema de aireación, en un equipo a gran escala, la transferencia de oxígeno del gas al líquido es un proceso muy difícil, por lo que se deben tomar precauciones. Como el oxigeno es poco soluble en agua y un fermentador con una gran población microbiana tiene una gran demanda de oxigeno para el cultivo, se utilizaran entonces dos dispositivos para asegurar una aireación adecuada:

• Un dispositivo de aireación, llamado aspersor, que es un anillo o una tobera metálicos con una serie de orificios, a través de los cuales se puede hacer pasar al fermentador aire a una presión elevada, en forma de una serie de burbujas pequeñísimas, de las cuales el oxigeno pasa al liquido por difusión. Si el sistema de aspersión es bueno, las burbujas serán de tamaño pequeño, de modo que la disolución del oxigeno de la misma, en el seno del liquido, se efectúe con facilidad.

a) Mezcla las burbujas del gas entre el líquido.

Un dispositivo de agitación, llamado impulsor. El agitador más común es una hoja plana o un disco plano, sujetos a una flecha central, que gira a alta velocidad mediante una flecha conectada a un motor, por una flecha de conducción que debe penetrar en el fermentador desde fuera ( dispuesto de forma que no permita el paso de contaminantes). La agitación logra dos cosas:

b) Mezcla el organismo entre el liquido, asegurando así un acceso uniforme a las células microbianas a los nutrientes.

Para asegurar una mezcla más efectiva se instala  deflectores en forma vertical a lo largo del diámetro interior del fermentador. A medida que el impulsor agita el líquido, pasa a los deflectores y se rompe en porciones pequeñas.