Biorreactores

Birreactor Fed – Batch

En el birreactor la fermentación, es en cultivos por lotes, donde es sustrato se toma al inicio del cultivo y después nada se añade o nada se retira durante la fermentación.

El rendimiento y la productividad de este, es menor en estos cultivos, principalmente porque el sustrato y/o inhibición del producto se produce la acumulación del producto se produce y la acumulación del producto es no optima. El cultivo de Fed-batch puede proporcionar la solución al sustrato problema, inhibición por la alimentación lenta de nutrientes al birreactor; sin embargo, todavía no se puede abordar el problema de la inhibición severa debido a la acumulación de altas concentraciones de productos. El diseño óptimo de cultivo de alimentación discontinua tiene que tomar en cuenta varios factores en consideración, por ejemplo, el tiempo para iniciar la alimentación de nutrientes frescos (en el final o cuando el cultivo está creciendo exponencialmente) cuál debe ser la concentración de sustrato en la alimentación y su velocidad de adición y el momento de terminar la alimentación de nutrientes de modo que se produce la mayor concentración de producto y sustrato no convertido no cuando el reactor está lleno. Es más bien imposible hacer ensayo y experimentación de error con tantos "boca abierta" variables que pueden jugar un papel clave en el rendimiento general del cultivo de alimentación discontinua.

Modelización de cultivo Fed-batch

Un modelo matemático lote se desarrolla utilizando la cinética de la fermentación que se extrapola al cultivo discontinuo alimentado mediante la incorporación de los términos de balance de masa en las ecuaciones del modelo. Un gran número de simulaciones de proceso por lotes alimentados entonces se realiza fuera de línea por el modelo desarrollado en particular para asegurar que hay una mejora significativa en la formación de producto y la productividad mediante la selección de alta concentración de nutrientes en la alimentación, durante los períodos de tiempo seleccionados, por lo que la dilución innecesaria del caldo se puede evitar y la alimentación fresca se hace por volumen máxima de trabajo del reactor y también hacia el final de la fermentación, el reactor debe estar teniendo más alta concentración de producto sin sustrato no convertido.

Añadir sustrato cuando baja –

Este es el tipo más simple de cultivo fed-batch donde en la alimentación fresca del nutriente que se hace cuando el sustrato se ha convertido en la limitación hacia el final del cultivo por lotes. En este punto de tiempo, si no la alimentación de nutriente fresco se realiza durante algún tiempo, la cultura muere. Un paso de

Entrada de sustrato (concentración prediseñado y su tasa) es identificado por el modelo matemático y se administra a la cultura morir en el biorreactor que eleva instantáneamente la concentración de sustrato y de ese modo da una "entrega" de la vida a la cultura hambrientos de pocos hora que se traduce en la formación de producto también para algo más de tiempo que el cultivo por lotes. Este ciclo se puede repetir varias veces hasta que el reactor está lleno de medio. De hecho diferentes combinaciones de la concentración de sustrato, su velocidad y el tiempo de la alimentación pueden ser elegidos y utilizados en el modelo matemático para llegar a la mejor protocolo de cultivo posible para la fermentación altamente productiva. El mejor protocolo sin conexión simulado puede ser tomada en el laboratorio e implementado para optimizar la producción.

Alimentación constante de sustrato -

Mejora significativa en la concentración de producto y mejora en el rendimiento / productividad es posible si la alimentación de nutrientes se realiza durante la fase exponencial de crecimiento celular cuando la población de células máxima es joven y en crecimiento. Este puede seleccionarse adecuadamente por el estudio de la cinética de proceso por lotes. El modelo matemático se puede utilizar para simular número de posibilidades de arranque / parada tiempo de alimentación de nutrientes, la concentración de sustrato, su tasa y así sucesivamente. El perfil más simple de alimentación podría ser la alimentación

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