Disrupción Celular Molino de perlas Trabajo realizado por Belloni, Mauro Díaz, Leandro Carlo García Colli, German

Método mecánico de rompimiento de la pared celular MOLINO DE PERLAS Método mecánico de rompimiento de la pared celular

Molino de Perlas Constan de: Cámara de molienda: cilindro en posición horizontal (o vertical) Agitador: flecha giratoria con un sistema de discos, barras o anillos Perlas de vidrio: son los elementos activos

Molinos de Perlas Los discos o impulsores pueden montarse sobre la flecha en forma: Concéntrica Excéntrica

Mecanismo de Desintegración Celular Los perfiles de velocidad diferencial en dirección radial generan considerables fuerzas de corte dependiendo de la velocidad y del tamaño de las perlas de vidrio. Las fuerzas de corte generadas, conjuntamente con la frecuencia y la fuerza de las colisiones entre las perlas son la causa de la desintegración de las células

Parámetros Operacionales Velocidad del agitador Velocidad de alimentación de la suspensión celular Diseño del agitador Tamaño de las perlas de vidrio Carga de las perlas de vidrio Concentración celular Temperatura

Velocidad del Agitador Para impulsores montados excéntricamente, se toma promedio de las velocidades periféricas según:

con: donde: Dm: Diámetro promedio de los anillos excéntricos [mm] e: Diámetro de la flecha del agitador [mm] d: Diámetro de los anillos del agitador [mm] n: Velocidad angular del agitador [rpm]

Efecto del la velocidad del agitador sobre la liberación de producto intracelular Se observa una velocidad optima después de la cual solo se produce calentamiento

Velocidad de alimentación de la suspensión celular El flujo permisible en un molino de perlas es función del volumen del molino, de la carga de perlas y de la velocidad del agitador El consumo de potencia del molino depende en primer lugar de la velocidad del agitador y solo ligeramente del flujo de alimentación Flujos altos de alimentación pueden ser mas económicos

Velocidad de alimentación de la suspensión celular El grado de desintegración celular alcanzado por paso, es inversamente proporcional al flujo de alimentación Es aconsejable operar molinos de perlas a altos flujos de alimentación y utilizar varios pasos

Diseño del agitador y Efectos del Mezclado El patrón de mezclado del molino de perlas se sitúa entre el tipo tapón y el tipo tanque continuo completamente agitado El rompimiento celular es función de la velocidad del agitador y del flujo de alimentación de la suspensión

Efecto de la geometría del agitador sobre el tiempo de residencia Un incremento en la velocidad de rotación produce una distribución mas amplia de tiempos de residencia Un incremento en la velocidad de alimentación produce una distribución mas estrecha de tiempos de residencia, incrementando la eficiencia de los molinos

Tamaño de Perlas: el tamaño optimo depende del tipo de células Carga de Perlas: depende del tipo de células y del tamaño de perlas. Carga baja produce una eficiencia baja. Carga alta genera mayor consumo de potencia y libera mas calor Concentración de la suspensión celular: no afecta la efectividad de la desintegración celular Efecto de la temperatura: facilita el rompimiento celular pero puede afectar al producto

Preguntas ¿Cuál es el mecanismo de desintegración celular? ¿Qué es la velocidad optima para la desintegración celular? ¿Qué efecto tiene la velocidad del agitador y el flujo de alimentación sobre la distribución de tiempos de residencia y sobre la eficiencia?