Ao conceber um bioreactor, há vários factores importantes a considerar. Estes factores asseguram que o bioreactor funciona de forma eficiente e segura, apoiando o crescimento e a viabilidade dos microrganismos.
7 Considerações chave para a conceção de bioreactores: Um Guia Abrangente
1. Esterilidade
A manutenção de um ambiente estéril é crucial na conceção do bioreactor. Isto evita a contaminação e assegura a viabilidade dos microrganismos.
2. Reologia do caldo
A compreensão das propriedades reológicas do caldo é importante para uma mistura e transferência de massa corretas. A viscosidade e o comportamento do fluxo do caldo podem afetar o desempenho do bioreactor.
3. Transferência de massa
É necessária uma transferência de massa eficiente para fornecer nutrientes aos microrganismos e remover os produtos residuais. A conceção do bioreactor deve facilitar uma transferência de massa óptima, assegurando um fornecimento suficiente de oxigénio e nutrientes.
4. Mistura
Uma mistura adequada é essencial para assegurar uma distribuição uniforme dos nutrientes e do oxigénio em todo o biorreactor. O mecanismo de mistura deve ser concebido de modo a minimizar a tensão de cisalhamento nos microrganismos, promovendo simultaneamente uma mistura eficiente.
5. Transferência de calor
Muitos processos biológicos geram calor, e uma transferência de calor eficaz é crucial para manter condições de temperatura óptimas para os microrganismos. A conceção do biorreactor deve incorporar medidas para assegurar uma transferência de calor e um controlo de temperatura eficientes.
6. Homogeneização da suspensão
Alguns bioreactores requerem a suspensão de partículas sólidas ou microrganismos no caldo. A conceção deve facilitar a homogeneização da suspensão e evitar a sedimentação ou agregação de partículas.
7. Sensibilidade ao cisalhamento dos microrganismos
Alguns microrganismos são sensíveis a forças de cisalhamento, o que pode afetar a sua viabilidade e produtividade. A conceção do biorreactor deve minimizar a tensão de cisalhamento nos microrganismos para garantir o seu crescimento e desempenho ideais.
Considerações sobre o Reator de Vidro de Alta Pressão
Ao utilizar um reator de vidro de alta pressão, devem ser considerados factores adicionais para obter os melhores resultados.
1. Pressão de funcionamento
O reator deve ser capaz de suportar a pressão de funcionamento desejada. Poderão ser necessárias paredes mais espessas para recipientes de alta pressão, o que pode afetar o controlo da temperatura.
2. Temperatura de funcionamento
Dependendo da vedação do reator, as temperaturas de funcionamento podem atingir os 300 °C. O reator deve ser capaz de suportar e controlar a gama de temperaturas pretendida.
3. Dimensão do recipiente
Escolha um reator com um tamanho de recipiente adequado que cumpra os requisitos da aplicação específica. Considere a capacidade desejada e o espaço disponível.
4. Material de construção
A escolha do material do reator depende da resistência à corrosão necessária. As opções incluem vidro borossilicato, aço inoxidável, níquel, titânio e ligas.
5. Considerações sobre segurança
Assegurar a compatibilidade química com o material de vidro, a vareta de agitação e as mangueiras para evitar a degradação. Utilizar medidas de segurança adequadas, tais como uma hotte ou ventilação à prova de explosão, quando se trabalha com vapores perigosos.
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