Tecnología de mezclado en la industria de la biotecnología

EKATO apoya a las empresas del ámbito de la biotecnología en cuatro áreas, que incluyen procesos biotecnológicos como la fermentación, la homogeneización y la esterilización, así como la síntesis de materiales básicos de base biológica y biodegradables. La experiencia de EKATO se basa en décadas de experiencia con procesos de fermentación, la planificación, el análisis y la implementación de ensayos de laboratorio, así como el aumento progresivo hasta volúmenes a escala industrial. Además, la empresa ha completado numerosos proyectos (de referencia) en y en torno a la producción de azúcares y sustitutos del azúcar, así como la síntesis de compuestos químicos y polímeros verdes.

Una de las tareas de la fermentación es sintetizar compuestos químicos mediante enzimas, bacterias, hongos o levadura. Los avances recientes y los nuevos conocimientos en muchos campos de la biotecnología han hecho posibles nuevas aplicaciones, por ejemplo, la función de los microorganismos en la microbiología, las mejoras en la esterilización y el cultivo de células, así como la manipulación genética dirigida para producir organismos altamente capaces. No hace falta decir que la tecnología de mezclado ha contribuido de forma sustancial. Los procesos de fermentación modernos se utilizan para obtener sustancias como enzimas, principios activos farmacéuticos, aminoácidos y vitaminas como metabolitos de microorganismos. Muchos de estos procesos de producción se llevan a cabo de forma más eficaz en fermentadores agitados.

Los procesos de fabricación que son respetuosos con el medio ambiente y favorables para el clima están adquiriendo mucha más importancia en la industria de procesos. Los reactores de agitación (proceso) se utilizan habitualmente en la producción de compuestos químicos y polímeros de base biológica y biodegradables. En procesos como estos, el uso dirigido de sistemas de agitador personalizados ayuda a garantizar una transferencia eficiente de masa y calor, contribuyendo de forma decisiva a la sostenibilidad y al respeto medioambiental de los procesos.

En los procesos de fermentación, el desarrollo se enfrenta a aumentos de la productividad y de los volúmenes máximos del fermentador (economías de escala). La producción de metabolitos secundarios también puede dar lugar a caldos de fermentación con viscosidades muy elevadas y un comportamiento extremo no newtoniano.

En consecuencia, los desafíos para el fermentador en combinación con el sistema de agitador aumentan en lo que respecta a la homogeneización del caldo de fermentación, la transferencia de calor y la dispersión de aire. Para lograr un escalado satisfactorio del laboratorio a la escala de producción, EKATO ofrece su amplia experiencia.

Idealmente, la colaboración comienza ya en la fase de ensayos a escala de laboratorio. En este caso, EKATO también puede ayudar en la planificación de los ensayos y en el análisis de los resultados, con el fin de obtener la información necesaria para un escalado óptimo tanto de los parámetros del proceso como de los geométricos.

La elección del sistema de agitador y la geometría del fermentador, junto con los elementos de transferencia de calor y los deflectores, puede ir acompañada de una simulación numérica de flujo (CFD). Para permitir un funcionamiento seguro y sin fallos de todos los componentes del fermentador, el escalado mecánico puede garantizarse mediante un análisis de elementos finitos (FEA).

En caso de requisitos especiales de diseño estéril, EKATO ofrece la solución para los internos del fermentador, así como diseños estériles especiales para sistemas de sellado.

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