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En este texto se aborda el diseño y cuidado de biorreactores de tambor giratorio y los biorreactores de tambor agitado en las que se ingresa el aire en el espacio de cabeza y no a la fuerza a través del mismo piso de sustrato.
Este tipo de biorreactores puede ser escogido para procesos seguidos, pero también se pueden usar para procesos por lotes, lo que será el asunto de este texto.
Tenga en cuenta que hay diversos biorreactores que son muy similares en apariencia a los de rotación y agitación de tambor en los cuales se introduce aire precisamente en el fondo.

Esta aireación fuerte tendería a ubicarlos en los biorreactores del tipo constantemente agitado y fermentadores aireados a presión, sin embargo, si el fermantador opera más de cerca a este caso de fermentador o a un sistema de tambor giratorio o de tambor agitado dependerá de la eficacia de dicha aireación a presión.
Condiciones primarias, diseño y variantes de operación.
Algunas de las posibles variantes de diseño incluyen:_la inclusión de deflectores (o, más bien, la distancia y el perímetro del biorreactor.
Tenga en cuenta que las medidas geométricas pueden fluctuar en una gama bastante amplia;la inclinación del eje central del biorreactor a la horizontal;el tamaño y la forma del dispositivo de mezclado dentro de un tambor agitó y el número, tamaño, y la forma de deflectores en un tambor giratorio desconcertado;el diseño de la entrada y salida del sistema de aireación, lo que apoyará a los patrones de flujo de gas en el espacio superior;la presencia o ausencia de una área de agua exterior.
Mantenga en cuenta que para un tambor giratorio esto incrementará el peso para ser girado y también necesitará un sello de agua que gira arriba_de la entrada y las líneas de agua de salida;si las características interiores tales como deflectores o paletas están diseñados para coadyuvar en el enfriamiento;el diseño del sistema para la adición de agua u otros aditivos a la cama durante el proceso;en la operación continua, el diseño de la entrada de sustrato y la salida.
Las variantes de operación que están disponibles:_la carga de sólidos usada; la velocidad de rotación para un biorreactor de tambor giratorio, la velocidad de mezclado para un biorreactor de tambor de agitación.
Si la rotación o agitación se llevan a cabo de forma intermitente, entonces, la intensidad, la duración y la velocidad de rotación o de eventos de agitación;la velocidad de flujo, la temperatura, y la humedad del aire metido en el espacio de_cabezal superior;la sincronización de las adiciones de agua;la temperatura del agua de refrigeración si se usa un enchaquetado; si no se aplica, entonces, si el aire se mete soplando más allá de la pared del tambor o no.
La mayor_parte de estas variables de operación se pueden variar a voluntad durante la fermentación.
La carga de sólidos es una variable funcional que se deja_estática al principio de cada operación.
Tenga en cuenta que varía durante la fermentación como parte de que los sólidos se convierten en CO2, pero una vez que la fermentación ha iniciado, la carga de sólidos no se puede manejar libremente.
La carga de sólidos se enlaza con el
Comunmente, los rellenos fraccionarios deben controlarse por debajo de 0,4, a fin de permitir la mezcla razonable de la cama.
Dado que la cama se mezcla, el agua podría ser reprocesada mediante la pulverización de una neblina fina sobre la cama durante la mezcla.
Por lo tanto la evaporación podría ser apoyada como parte de la intensión de refrigeración, lo que quiere_decir que el aire no saturado se puede emplear en la entrada de aire.
Los valores definidos para las variables de diseño y operación se verán afectados por las siguientes consideraciones:la cantidad de producción de calor en el lecho afectará ostensiblemente las decisiones acerca de la carga del biorreactor, la tasa de aireación, y la humedad del aire de entrada.
La velocidad de rotación o agitación empleada representará un equilibrio entre la promoción de la transferencia de calor y O2 dentro del lecho y entre la cama y el espacio de cabeza y la minimización de daños de corte para el microorganismo.
la fuerza de las partículas puede modificar el diámetro máximo y la carga de sustrato que se puede usar.
Las partículas blandas pueden ser despedazadas por el peso de una gran cama encima.
Más adelante hablaremos_de lo que se conoce, sobre la base de estudios experimentales, acerca de cómo estas variantes de diseño y operación intervienen en el rendimiento de los fermentadores de tambor rotatorio y fermentadores de tambor agitado.
Mostraremos cómo los modelos matemáticos se pueden usar para entender aún más el diseño y manejo de tambor giratorio y agitado.
Ideas nuevas en la aplicación.
Aplicaciones a gran escala.
Takamine (1914) _se_enfocó_en un camino para la generación de amilasa por Aspergillus oryzae en el salvado de trigo, inicialmente en biorreactores de bandeja y, luego, en biorreactores de tambor giratorio.
Este trabajo se extendió después por Underkofler en (1939).
Ziffer estuvo envuelto en el trabajo durante la década de 1940 en el que la penicilina fue fabricada a escala comercial por la SSF del salvado de trigo, en una fábrica que contenía 40 fermentadores de tambor rotatorio de 1,22 m de diámetro y 11,28 m de longitud, lo que reultaba_en que cada fermentador tenía un volumen total de 13 m3.
Definió cómo se manejó el sistema, pero no cómo fue el performance.
El salvado se integró con la solución de nutrientes exógenamente y luego se adicionó a través de las partes de acceso.
Estas fueron cerradas y el fermentador se esterilizó por inyección directa de vapor, a 1 atm por_encima de la presión ambiente, al_tiempo_que que se hacía circular a 24 rpm.
El inóculo se agregó a través de escotillas de pulverización, mientras que el tambor se volteó a 24 rpm.
La variable de aireación se estableció entre 0,28 y 0,42 m3 min-1 hasta 30 h, a continuación se aumentó a 1,13 m3 min-1, que se mantuvo hasta el fin de la fermentación.
La velocidad de rotación se estableció a 24 rpm durante las iniciales 6 hrs.
Se minimizó a 5 rpm entre 6 y 30 hrs y luego se incrementó a 24 rpm, que se fijó hasta el término de la fermentación.
El agua se pulveriza encima la superficie externa con el objetivo de ayudar a fijar la temperatura.
Al final de la fermentación (112 h), el sustrato fermentado se retira a través de las escotillas de acceso por un sistema de vacío neumático.
Los biorreactores de circulación de tambor adicionalmente se han utilizado en la fabricación de koji.
Sato y Sudo mostraron el empleo de un biorreactor de tambor rotativo de 1.500 kg de capacidad, el cual está diseñado para girar de manera aleatoria.
Informan que el control preciso de la temperatura es difícil en este tipo de biorreactores, pero proporcionan más detalles.