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En este post se atiende el diseño y desempeño de biorreactores de tambor giratorio y los biorreactores de tambor agitado en las que se mete 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 escogido para procesos seguidos, pero también se pueden usar para procesos por lotes, lo que será el centro de este artículo.
Tenga en cuenta que hay bastantes fermentadores que son muy parecidos en primera_instancia a los de rotación y agitación de tambor en los cuales se inyecta aire precisamente en el lecho.
Esta aireación intensa iría a ubicarlos en los biorreactores del tipo continuamente agitado y fermentadores aireados a presión, sin embargo, si el fermantador opera más de cerca a este clase de fermentador o a un proceso de tambor giratorio o de tambor agitado dependerá de la eficacia de dicha aireación a presión.
Condiciones básicas, diseño y variables de operación.
Algunas de las posibles variaciones de diseño observan_la inclusión de deflectores (o, más correctamente, la distancia y el perímetro del biorreactor.
Tenga en cuenta que las medidas geométricas pueden variar en una gama bastante diversa;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 influirá a los patrones de flujo de gas en el espacio superior;la presencia o ausencia de una área de agua externa.
Tome en cuenta que para un tambor giratorio esto aumentará el peso para ser girado y también necesitará un sello de agua que gira encima_de la entrada y las líneas de agua de salida;si las características internas 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 a_lo_largo el proceso;en la operación continua, el diseño de la entrada de sustrato y la salida.
Las variables de funcionamiento 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 sucesos de agitación;la velocidad de flujo, la temperatura, y la humedad del aire inyectado 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 utiliza, luego_pues, si el aire se fuerza soplando más allá de la pared del tambor o no.
La mayoría de estas variantes de operación se pueden modificar a voluntad a_lo_largo_de la fermentación.
La carga de sólidos es una variable funcional que se usa al principio de cada ejecución.
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 comenzado, la carga de sólidos no se puede manejar de_manera_libre.
La carga de sólidos se relaciona con el
Típicamente, los rellenos fraccionarios deben controlarse por debajo de 0,4, a fin de buscar la mezcla viable de la cama.
Dado que la cama se mezcla, el agua sería ser reprocesada mediante la pulverización de una neblina fina sobre la cama durante la mezcla.
Por lo tanto la evaporación puede ser empleada como parte de la idea de refrigeración, lo que quiere_decir que el aire no saturado se puede utilizar en la entrada de aire.
Los valores seleccionados para las variantes de diseño y operación se verán afectados por las siguientes consideraciones:la tasa de producción de calor en el lecho influirá 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 reducción de daños de corte para el microorganismo.
la fuerza de las partículas puede alterar el diámetro máximo y la carga de sustrato que se puede usar.

Las partículas blandas pueden ser deshechas por el peso de una gran cama sobrepuesta.
Más adelante tocaremos lo que se conoce, sobre la base de estudios experimentales, acerca de cómo estas variables 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 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 método para la generación de amilasa por Aspergillus oryzae en el salvado de trigo, inicialmente en fermentadores de bandeja y, después, en biorreactores de tambor giratorio.
Este trabajo se acrecentó después por Underkofler en (1939).
Ziffer estuvo involucrado en el trabajo en 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 fermentador tenía un tamaño total de 13 m3.
Estableció cómo se manejó el sistema, pero no cómo fue el resultado.
El salvado se mezcló con la solución de nutrientes exógenamente y luego se agregó a través de las puertas de acceso.
Estas fueron cerradas y el fermentador se esterilizó por inyección directa de vapor, a 1 atm por_encima de la presión ambiente, simultáneamente que se hacía circular a 24 rpm.
El inóculo se metió a través de boquillas de pulverización, además_de que el tambor se rotó a 24 rpm.
La tasa de aireación se sostuvo 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 biorreacción.
La velocidad de rotación se estableció a 24 rpm durante las previas 6 hrs.
Se descendió a 5 rpm entre 6 y 30 hrs y luego se aumentó a 24 rpm, que se mantuvo hasta el término de la fermentación.
El agua se pulveriza encima la superficie de_afuera con el objetivo de ayudar a controlar la temperatura.
Al final de la fermentación (112 h), el sustrato fermentado se separa a través de las escotillas de ingreso por un sistema de vacío neumático.
Los fermentadores de rotación de tambor adicionalmente se han aplican en la industria de koji.
Sato y Sudo reportaron el empleo de un biorreactor de tambor rotativo de 1.500 kg de tamaño, el cual está pensado para girar de forma aleatoria.
Informan que el control preciso de la temperatura es difícil en este tipo de biorreactores, pero proporcionan más detalles.