VentajasDesventajas Moléculas complejas tales como proteínas y anticuerpos no se pueden producir por medios químicos. Puede contaminarse fácilmente con microorganismos no deseados. Las bioconversiones producen mejor rendimiento. El producto deseado estarán presentes en una mezcla compleja que requerirá purificación. Los sistemas biológicos operan a menor temperatura, pH cercano a neutralidad, etc. Necesidad de proveer, manejar y descartar grandes volúmenes de agua. Mucha mayor especificidad de las reacciones catalíticas. Los bioprocesos son, generalmente, extremadamente lentos comparados con los procesos químicos. Puede obtenerse la producción exclusiva de un compuesto isomérico.

Ventajas de las técnicas de cultivo por lotes (batch): Puede ser que se requieran los productos en pequeñas cantidades, en un momento determinado. La demanda del mercado puede ser intermitente. La “vida de estante” de algunos productos es corta. Se requiere una gran cantidad de producto en el medio para optimizar los procesos de purificación. Algunos productos metabólicos se producen solamente en la fase estacionaria del ciclo de crecimiento. La inestabilidad de algunas cepas productoras requiere su recambio frecuente. Los procesos continuos pueden presentar dificultades técnicas.

Todos los materiales en contacto con las soluciones que entran al biorreactor, o con los microorganismos en cultivo, deben ser resistentes a la corrosión para prevenir la contaminación del proceso con trazas de metal.

Los materiales no deberán ser tóxicos, de manera que la mínima disolución del material o sus componentes no inhiba el crecimiento del cultivo. Los materiales del biorreactor deberán soportar varios ciclos de esterilización con vapor a alta presión.

El sistema de agitación del biorreactor, los puertos de entrada y los difractores de turbulencia, deben ser de manutención sencilla y lo suficientemente rígidos como para no deformarse o romperse con el estrés mecánico.

La inspección visual del medio y el cultivo es ventajosa, por lo tanto, donde sea posible deberá utilizarse material transparente.

Ventajas Medio más simple con componentes naturales y más baratos. El menor contenido de humedad de los materiales economiza espacio de biorreactor, menor volumen de efluente para tratar, menor contaminación microbiana, a veces no hay necesidad de esterilizar, procesamiento posterior más sencillo. Los requerimientos de aireación se cumplen con simple aireación por difusión gaseosa. Los rendimientos de productos pueden ser elevados. Menor gasto de energía comparado con tanques con agitación. Desventajas Los procesos están limitados a hongos que toleran niveles bajos de humedad. La producción de calor metabólico en operación a gran escala puede ser un problema. El monitoreo del proceso (niveles de humedad, biomasa, niveles de oxígeno y dióxido de carbono) es difícil de realizar. No está muy desarrollado el diseño de buenos biorreactores. Limitación en los productos. Menor velocidad de crecimiento de los microorganismos.

ENZIMAS O CELULAS UNION ATRAPAMIENTO FISICO Unión física Floculación Adsorción a superficie de carriers Unión química covalente Superficie De carriers Precipitado entrecruzado GelaciónEncapsulación CélulasEnzimas

MétodoVentajasDesventajas Unión covalente No se afecta por el pH, fuerza iónica o concentración de sustrato El sitio activo puede modificarse; proceso costoso Entrecruzado covalente La enzima está unida muy fuerte, no se pierde Pérdida de actividad enzimática durante la preparación; no es efectiva para sustratos macromoleculares; no se puede regenerar el carrier Adsorción Simple, sin modificación de la enzima; es posible regenerar el carrier; barato Cambios en la fuerza iónica pueden causar desorción; la enzima está sujeta a ataque microbiano o proteolítico Atrapamiento No hay modificación química de la enzima La difusión del sustrato o producto hacia o desde el sitio activo es dificultosa; puede resultar en inactivación de la enzima; pérdida continua de enzima por diferencias en el poro; no es efectivo para sustratos macromoleculares

Volumen de líquido/ recipiente N o de recipientes /carga Temperatura del líquido al inicio ( o C) Tiempo para que el líquido alcance 121 o C Tiempo total del ciclo (min) 0, , , , , , ,