En biotecnología, muchas innovaciones comienzan en el laboratorio:
Los microorganismos producen enzimas, generan compuestos novedosos o desarrollan un proceso industrial.
En reactores pequeños, todo funciona bien. Pero al pasar a producción industrial, surge un reto clave:
¿Cómo escalar un proceso de fermentación sin perder eficiencia ni calidad?
Si tu respuesta ha sido con un escalado de fermentación he de decirte que has acertado.
El escalado de fermentación permite aumentar el volumen de producción manteniendo las condiciones óptimas del proceso.
Etapas del escalado:
- Laboratorio (1–10 L): optimización del microorganismo, medio de cultivo y parámetros básicos.
- Planta piloto (10–50 L): validar el proceso en volúmenes mayores y detectar problemas.
- Producción industrial (desde 100 L): fermentadores diseñados para operar de manera estable y producir grandes cantidades.
Ahora bien debemos tener en cuenta que hacer un escalado conlleva una serie de retos.
Al aumentar el volumen del reactor aparecen desafíos importantes:
- Transferencia de oxígeno (kLa): Esencial en fermentaciones aeróbicas; depende de la aireación y agitación.
- Mezcla del medio: Prevenir zonas con diferencias de nutrientes, oxígeno o temperatura.
- Control de temperatura: El calor metabólico se acumula; se regula con camisas de refrigeración o intercambiadores.
- Control de pH: Vital para la estabilidad del producto; se regula con sensores y sistemas automáticos.
Muchos se preguntaran, ¿Cómo podríamos superar estos desafíos?
Pues podríamos decir que gran parte del éxito depende del diseño del biorreactor: De su Geometría y materiales, de los sistemas de agitación y aireación o de los sensores de automatización.
Un diseño adecuado asegura procesos estables y reproducibles, incluso en grandes volúmenes de producción.
Otro punto de suma importancia es la planta piloto.
Las plantas piloto permiten:
- Validar el proceso a mayor escala.
- Optimizar parámetros operativos.
- Reducir riesgos antes de invertir en producción industrial.
Es un paso crucial para garantizar la viabilidad de cualquier bioproceso industrial.
En conclusión escalar un proceso requiere biotecnología avanzada + ingeniería enfocada a procesos eficientes, estables y escalables. Y de esto en Techmi Group sabemos un rato, llevamos mas de 25 años diseñando sistemas de fermentación industrial, desde plantas piloto hasta producciones completas.
Transformando innovaciones de laboratorio en soluciones industriales confiables.
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