Los sustratos líquidos se instalan en tanques de acero inoxidable

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Tiempo de fermentación

La duración de la fermentación se controla mediante un temporizador programable con parada automática del fermentador.

Pantallas y registro de datos

El software de registro y control de datos permite programar el ciclo de fermentación desde una pantalla de visualización montada en un ordenador o en un panel y se pueden guardar diferentes programas de ciclos de fermentación para referencia futura. Una pantalla de trama de datos (Fig. 64) tiene una representación gráfica de todo el proceso y una pantalla sinóptica, actualizada cada pocos minutos, muestra los parámetros de fermentación y controles individuales a lo largo de la fermentación. Todos los datos se pueden imprimir y guardar a través de una interfaz de PC.

Control Mutomático de fermentadores

Los procesos de fermentación son cada vez más sofisticados y la bioinformática se utiliza para automatizar toda la operación y obtener la trazabilidad del proceso. Una serie de comandos, diseñados para controlar un fermentador sin intervención del operador, son conocidos como 'secuencias' y realizan las acciones y decisiones que un operador tomaría si el fermentador fuera operado manualmente (véase también el capítulo 27, sección 27.2.2) . Estas incluyen inocular o detener el proceso de fermentación, accionar actuadores (bombas o válvulas) o modificar las relaciones de temporización para que un actuador sea activo / no activo (Andersen 2005). La programación secuencial identifica primero los valores medidos que se deben registrar (por ejemplo, temperatura, velocidad del agitador, oxígeno disuelto, pH, flujo de aire) y sus valores de ajuste y ajustes de alarma. Luego se seleccionan los cambios predefinidos que deben tener lugar en estos valores y estos perfiles se programan como bucles de control para la fermentación a seguir. Pueden incluir tiempos especificados para la adición de medios, o cambios especificados en el pH a medida que la fermentación prosigue usando el tiempo de fermentación transcurrido como la señal para una acción a tomar. Todos los puntos de ajuste se muestran mediante ajustes numéricos. Controlado por un teclado o por indicadores gráficos en una pantalla de visualización. El controlador recopila datos de proceso y los muestra como gráficos desplazables que se pueden imprimir para tracabilidad y procedimientos de gestión y contabilidad (Felezeu 2001).

Las fermentaciones son sistemas biológicos que son a menudo no lineales y difíciles de modelar matemáticamente. Un control más inteligente es posible con el control de la lógica difusa o el software de nctwork neural (Capítulo 27, sección 27.2.3). El control de la lógica difusa se basa empíricamente sin ningún modelo matemático. Es equivalente a tener la razón de la computadora de control como un ser humano de experiencia previa y actuar en consecuencia a ella, pero más rápido. De este modo, permite el control de sistemas que normalmente no serían adecuados para la automatización. Utiliza insumos imprecisos como "un poco". 'Caliente' y más grande que se formulan en reglas simples. El controlador de lógica difusa utiliza un conjunto de parámetros para evaluar estas reglas y decidir qué producto debe aplicarse al proceso de fermentación (Park et al., 1993). Las redes neuronales pueden usarse para pronosticar valores de proceso en una fermentación sobre la base de insumos tales como el volumen de cultivo. PH, concentración de OD o velocidad de alimentación del sustrato. Antes de que una red neural se pueda utilizar para controlar una fermentación. Es "entrenado usando datos de proceso histórico obtenidos de fermentaciones anteriores para producir un archivo de parámetros, que es utilizado por el programa de control de fermentador en una red que ha modelado los datos de entrenamiento." Karim y Rivera (1992) y Linko et al (1997) describen redes neuronales y el control de la lógica difusa de una fermentación discontinua.

Fermentaciones de sustrato sólido

La fermentación de sustrato sólido (ssFo implica el crecimiento de microorganismos (principalmente hongos) sobre materiales sólidos húmedos que tienen una gran área superficial por unidad de volumen (típicamente 10-10 mi cm) (Raimbault 1998). Sppp y ragi indio, SSF también se utiliza para producir enzimas (por ejemplo, amilasas amyloi glucosidasa, celulasas, proteasas, pectinasas, xilanasas y glucoamilasas), ácidos orgánicos, compuestos aromáticos y frutos de mariscos.Los sustratos incluyen arroz, tubérculos, cebada, frijoles, maíz , Pastas de azúcar y soja y también residuos de procesamiento de alimentos (por ejemplo, salvado de trigo y sobras de soja después de la extracción de aceite) .Las etapas en un SSP son preparar un sustrato por hidrólisis enzimática, hidrólisis enzimática, molienda o remoción de materiales y eliminar contaminantes. A continuación se calienta y se calienta a sonen inoculados e incubados con el microorganismo, Finalmente se recoge el producto lixiviado a partir de los sólidos fermentados para obtener la cantidad requerida Extractos Algunos productos cárnicos fermentados en envolturas de plástico o de celulosa y ssF también se usan para tratar desechos rojos y agrícolas. Pérez-Guerra y col. (2004) describen las ventajas de la SSF sobre fermentaciones de cultivos sumergidos como:

- Diseño de reactor simple y reactores más pequeños requeridos

- Rendimientos similares o superiores de los productos;

- Bajos requerimientos de energía (no siempre son necesarias esterilización, agitación mecánica y aireación):

- Medios de cultivo relativamente simples que el sustrato suele proporcionar nutrientes requeridos

- La baja disponibilidad de humedad puede favorecer la producción de compuestos que no pueden ser producidos en cultivo sumergido.

- Menores volúmenes de efluentes contaminantes producidos.

Los inconvenientes principales en comparación con el cultivo sumergido son los microorganismos que pueden crecer con contenidos de humedad relativamente bajos: los ciclos de fermentación son más largos debido a que se requieren volúmenes de inóculo elevados y las esporas inoculadas tienen un tiempo de retraso antes de la germinación. Yendo a un riesgo de contaminación por hongo indeseable y debido a la naturaleza del sustrato, es más difícil controlar los parámetros del proceso (por ejemplo, el