Unidad
04

Bienvenida

El objetivo de un biorreactor es proporcionar a los microorganismos las condiciones necesarias (pH, concentración de oxígeno disuelto, nutrientes, entre otros) para que efectúen adecuadamente sus procesos metabólicos, dando como resultado, la generación de productos de interés. Para lo cual, los ingenieros en Biotecnología desarrollan investigaciones a nivel laboratorio, con la finalidad de diseñar y optimizar nuevos procesos y equipos que permitan la obtención de dichos productos.

El paso crucial entre las pruebas experimentales y la producción industrial, es el escalamiento de los bioprocesos, ya que de él depende que se consideren todas las variables críticas que pudieran intervenir en su factibilidad; en otras palabras, escalar un proceso, sistema o equipo, implica, que, a través de diversos métodos, las operaciones efectuadas en un laboratorio se lleven a grandes producciones, que cubran los requerimientos de los diversos sectores de la sociedad.

Dado que una de las tareas profesionales del biotecnólogo es realizar la escalabilidad de los bioprocesos para llevarlos a su nivel industrial, se busca que a través del desarrollo de los contendidos de esta unidad conozcas los fundamentos teórico-prácticos de la escalabilidad, sus características, modelos y ejemplos aplicados a los fermentadores para la producción de etanol o a los biodigestores anaerobios continuos, empleados en la generación de biogás.

En esta unidad se analizarán las definiciones de escalabilidad y planta piloto, concebir cual es la relación que guardan estos conceptos con el desarrollo de los bioprocesos a nivel industrial. Posteriormente, se realizará una revisión de los diferentes modelos de escalabilidad, desde sus principales características hasta sus funciones más importantes, para finalmente, analizar los parámetros críticos de la escalabilidad, así como la factibilidad para ponerla en marcha.

Competencia específica

Proyectar el escalamiento de un biorreactor, para identificar la factibilidad de este en la industria, mediante la distinción de los modelos de escalamiento de biorreactores.


Logros

  • Describir el concepto de escalamiento.
  • Analizar los diferentes tipos de escalamiento.
  • Reconocer las principales características de una planta piloto.
  • Identificar cada uno de los modelos de escalabilidad.
  • Describir el concepto de factibilidad.
  • Analizar los parámetros de escalamiento.

Contenido

Unidad 4. Escalamiento de Biorreactores

  • 4.1 Fundamentos de escalabilidad de biorreactores

    4.1.1 Definición de escalamiento

    4.1.2 Definición de planta piloto

  • 4.2 Modelos de escalabilidad

    4.2.1 Fenomenológico

    4.2.2 Empírico

    4.2.3 De similaridad

    4.2.4 Análisis dimensional

  • 4.3 Factibilidad de la escalabilidad

    4.3.1 Parámetros críticos de la escalabilidad

    4.3.2 Factibilidad

Material de estudio

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Cierre

Al finalizar esta unidad has conocido los elementos más importantes para llevar a cabo un proceso de escalamiento, revisaste los diferentes métodos que son aplicables. Se estudiaron tanto la factibilidad como los parámetros necesarios para que la escalabilidad sea posible. Estas herramientas te permitirán aplicarlos en las diferentes áreas industriales en las que un Ingeniero en Biotecnología puedes desarrollarse.

Fuentes de consulta

Básica