Biorreator: Equipamento para Processos Biotecnológicos

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Biorreator: 
 Um biorreator é um termo para equipamentos em que se executam-se processos 
 biotecnológicos, mas dependendo do processo desenvolvido nele, podemos ter outros 
 nomes como fermentador, reator enzimático ou sistema de cultivo de células. 
 Biorreator Tanque Agitado, STR, Biorreator de mistura perfeita: 
 Os principais componentes de um biorreator são: Cuba, camisa, aerador, motor/rotor, 
 chicana, haste, agitador/impelidor. Veja a imagem abaixo: 
 Cada componente possui uma função específica, veja: 
 - Cuba: Estrutura de vidro onde acontece a fermentação ou reação 
 - Camisa: Envoltório de vidro onde coloca-se água a fim de controlar a temperatura, 
 através de uma espécie de banho-maria 
 - Haste: parte ligada ao motor onde acopla-se os impelidores e a haste é fixada no 
 motor que quando ligado rotaciona-o 
 - Motor/rotor: componente com energia para fazer a rotação das hastes com os 
 impelidores a fim de misturar e homogeneizar a mistura 
 - Agitador/impelidor: normalmente usa-se de 3 a 5 impelidores fixados na haste e os 
 mesmos são importantes para que a mistura seja homogênea e que todos os 
 microrganismos presentes no biorreator recebam alimento e nutrientes. Existem 
 diversos tipos de impelidores e ao escolher algum deve-se levar em conta a 
 viscosidade do meio, o tipo de microrganismo e o movimento que deseja-se que a 
 mistura faça, no entanto o que mais se utiliza é o modelo de Rushton que possui 6 
 pás planas. Veja abaixo alguns tipos de impelidores e os seus movimentos: 
 - Difusor/aerador: é utilizado naquelas culturas que necessitam do oxigênio, podendo 
 ser aeróbios (crescimento e reprodução com oxigênio) ou aeróbios facultativos 
 (apenas o crescimento necessita de oxigênio), é uma estrutura em círculo ou 
 semicírculo com pequenos furos que fica no fundo da cuba, mas não encostada nela 
 por onde entra oxigênio para os microrganismos, veja abaixo alguns modelos: 
 - Chicanas: Estruturas retangulares alongadas fixadas próximo (mas não encostada) 
 na lateral da cuba tendo por objetivo evitar o vórtice/vórtex (“redemoinho”) de 
 líquidos com baixa viscosidade quando se inicia a mistura com os agitadores, 
 evitando assim, espaço morto dentro do biorreator. 
 Tipos/tamanhos dos biorreatores: 
 Regime de operação: 
 - Batelada simples: coloca-se todo alimento, nutrientes e os microrganismos, e 
 somente após o tempo necessário abre-se e se forma o produto final 
 - Batelada alimentada: o inóculo é colocado no fermentador vazio ou com uma 
 pequena quantidade do meio, e o meio é introduzido aos poucos no reator 
 durante a fermentação, podendo ser em lotes ou continuamente, sendo 
 assim, o limite máximo do biorreator só é atingido perto do final da 
 fermentação 
 - No regime contínuo, sempre adiciona-se meio e sempre sai meio, na mesma 
 velocidade 
 Condução de processo: 
 Podemos ter processos de cultivo em estado sólido ou submerso, ou sólido e 
 semi-sólido. 
 Sólido Semi-sólido Submerso/líquido 
 Cinética dos processos: