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En este texto se toca el diseño y desempeño de biorreactores de tambor giratorio y los biorreactores de tambor agitado en las que se sopla el aire en el espacio de cabeza y no a la fuerza a través del mismo suelo de sustrato.
Este tipo de fermentadores puede ser seleccionado para procesos constantes, pero también se pueden utilizar para procesos por lotes, lo que será el centro de este artículo.
Tenga en cuenta que hay muchos biorreactores que son muy parecidos en primera_instancia a los de rotación y agitación de tambor en los cuales se ingresa aire directo en el lecho.
Esta aireación intensa va a ubicarlos en los biorreactores del tipo constantemente agitado y fermentadores aireados a presión, sin embargo, si el fermantador trabaja más de cerca a este tipo de biorreactor o a un sistema de tambor giratorio o de tambor agitado dependerá de la eficacia de dicha aireación a presión.

Características básicas, diseño y variantes de funcionamiento.
Algunas de las posibles variantes de diseño observan_la inclusión de deflectores (o, más correctamente, la longitud y el diámetro del fermentador.
Tenga en cuenta que las dimensiones 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 en_el_interior 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 influirá a los patrones de flujo de gas en el espacio superior;la presencia o ausencia de una área de agua exógena.
Tenga en cuenta que para un tambor giratorio esto incrementará el peso para ser girado y también precisará un sello de agua que gira sobre la entrada y las líneas de agua de salida;si las características internas tales como deflectores o paletas están pensados para ayudar 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 fermentador de tambor giratorio, la velocidad de mezclado para un biorreactor de tambor de agitación.
Si la rotación o agitación se llevan a cabo de manera intermitente, entonces, la frecuencia, la duración y la velocidad de rotación o de eventos de agitación;la velocidad de flujo, la temperatura, y la humedad del aire soplado en el espacio de_cabezal superior;la sincronización de las adiciones de agua;la temperatura del agua de refrigeración si se usa un encamizado; si no se usa, entonces, si el aire se ingresa soplando más allá de la pared del tambor o no.
La mayor_parte de estas variables de operación se pueden modificar a voluntad a_lo_largo_de la fermentación.
La carga de sólidos es una variable operativa que se fija 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 empezado, la carga de sólidos no se puede controlar de_manera_libre.
La carga de sólidos se enlaza con el
Normalmente, los rellenos fraccionarios deben limitarse por debajo de 0,4, a fin de permitir la mezcla adecuada de la cama.
Dado que la cama se mezcla, el agua puede ser reutilizada mediante la pulverización de una neblina fina sobre la cama durante la mezcla.
Por lo tanto la evaporación debería ser usada 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 elegidos para las variantes de diseño y operación se verán afectados por las siguientes consideraciones:la tasa de producción de calor en el lecho afectará ostentosamente 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 seleccionada representará un equilibrio entre la aportación de la transferencia de calor y O2 dentro del lecho y entre la cama y el espacio de cabeza y la reducción 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 emplear.
Las partículas blandas pueden ser aplastadas por el peso de una gran cama sobrepuesta.
Más adelante explicaremos lo que se conoce, sobre la base de estudios experimentales, acerca de cómo estas variaciones de diseño y operación afectan en el rendimiento de los biorreactores de tambor rotatorio y biorreactores de tambor agitado.
Expondremos cómo los modelos matemáticos se pueden emplear para explorar aún más el diseño y manejo de tambor giratorio y agitado.
Ideas novedosas en la operación.
Empleo a gran escala.
Takamine (1914) desarrolló un medio para la creación de amilasa por Aspergillus oryzae en el salvado de trigo, primero en biorreactores de bandeja y, después, en fermentadores de tambor giratorio.
Este trabajo se expandió posteriormente por Underkofler en (1939).
Ziffer estuvo involucrado en el trabajo durante la década de 1940 en el que la penicilina fue creada a escala comercial por la SSF del salvado de trigo, en una instalación que contenía 40 fermentadores de tambor rotatorio de 1,22 m de diámetro y 11,28 m de longitud, lo que era que cada biorreactor tenía un volumen total de 13 m3.
Estableció cómo se trabajó el sistema, pero no cómo fue el desempeño.
El salvado se revolvió con la solución de nutrientes externamente y posteriormente se agregó a través de las válvulas de ingreso.
Estas fueron clausuradas y el fermentador se esterilizó por inyección directa de vapor, a 1 atm por_arriba de la presión ambiente, simultáneamente que se hacía circular a 24 rpm.
El inóculo se inyectó a través de escotillas de pulverización, mientras que el tambor se giró a 24 rpm.
La cantidad de aireación se sostuvo entre 0,28 y 0,42 m3 min-1 hasta 30 h, a continuación se incrementó a 1,13 m3 min-1, que se mantuvo hasta el término de la biorreacción.
La velocidad de giro se mantuvo a 24 rpm durante las iniciales 6 hrs.
Se redujo a 5 rpm entre 6 y 30 hrs y luego se subió a 24 rpm, que se mantuvo hasta el final de la fermentación.
El agua se pulveriza sobre la superficie de_afuera con el objetivo de ayudar a controlar la temperatura.
Al final de la fermentación (112 h), el sustrato fermentado se quita a través de las escotillas de ingreso por un sistema de vacío neumático.
Los biorreactores de circulación de tambor adicionalmente se han usan en la fabricación de koji.
Sato y Sudo presentaron el empleo de un fermentador de tambor giratorio de 1.500 kg de capacidad, el cual está pensado para rotar de manera intermitente.
Informan que el control preciso de la temperatura es difícil en este tipo de biorreactores, pero proporcionan más detalles.