Efecto del sustrato utilizado en las temperaturas alcanzadas dentro del lecho.

Durante las fermentaciones con el sustrato de gel, la temperatura del lecho no excedió de 35 ° C, mientras que durante las fermentaciones con el sustrato de salvado de trigo la temperatura alcanzó un máximo de valores entre 45 y 50 ° C. Este efecto está probablemente relacionado con la disponibilidad de las fuentes de carbono en los dos sustratos. El sustrato de gel contenía un poco menos de 5% de almidón en peso (en base húmeda), mientras que el sustrato de salvado de trigo contenía 15% de almidón en peso (en base húmeda) y además tenía proteína y grasa disponible. Tenga en cuenta también que la mayoría de partículas de salvado de trigo eran planas y el diámetro menor a 4 mm, mientras que el sustrato de gel consistía en cubos de 6mm, de manera que el sustrato de salvado de trigo tenía un área de superficie mucho más grande en relación al volumen.

De Reu et al. (1993) construyeron un biorreactor de tambor giratorio en el que se fija un extremo, con el fin de permitir la inserción de sensores en la cama. Esto complica el diseño, ya que es necesario tener un sello entre el cuerpo giratorio y la placa de extremo fijo. El fermentador tenía un diámetro interior de 20 cm y una longitud de 15 cm, dando un volumen total de 4,7 L. Aunque el volumen del lecho no se menciona específicamente, se llevaron a cabo fermentaciones con 1 kg de granos de soja cocinados (inoculadas con Rhizopus oligosporus), lo que significa que el volumen del lecho era probablemente entre 2 y 2,5 L. El aire se introdujo en el espacio de cabeza a través del eje central. El biorreactor fue colocado en una habitación con una temperatura del aire de 30 ° C.

Este fermentador se utilizó para investigar el uso de la rotación discontinua para el control de temperatura del lecho. Cada vez que la temperatura del lecho alcanzó 34 ° C, se activó un período de 60 s de rotación, con varias rotaciones en sentido horario y en sentido antihorario, a velocidades de 4 a 6 rpm. Aunque era posible controlar la temperatura del lecho de 1-kg utilizando esta estrategia, es poco probable que sea eficaz en gran escala.

Kalogeris et al. (1999) desarrollaron un fermentador industrial que es una variación de un biorreactor de tambor giratorio. En este biorreactor la cama sustrato se mantiene dentro de un cilindro perforado 10-L que se puede girar. Este cilindro perforado está dentro de un cilindro sólido de paredes con camisa de agua más grande a través del cual se pasa aire. Este cilindro perforado está dentro de un cilindro sólido de paredes con camisa de agua más grande a través del cual se pasa aire. Este biorreactor funcionaba bien para el cultivo de organismos termófilos, pero la eliminación de calor de la cama es poco probable que sea suficiente para el cultivo de mesófilos, por dos razones.

En primer lugar, el aire soplado en la región de espacio de cabeza preferencialmente fluirá más allá de la superficie de la cama en vez de a través de la cama en sí (que es por esta razón que este biorreactor se clasifica como un fermentador grupo III).

En segundo lugar, no hay un contacto íntimo entre la cama y la camisa de agua; una capa de aire de proceso los separa.

Este tipo de operación fue adaptado más adelante para un proceso de SSF en el que un medio nutriente se colocó en el fondo de los cubos del biorreactor y una esponja de nylon se humedecieron regularmente con este medio de nutrientes como el tambor perforado interior hace girar a 3 rpm. El sistema fue utilizado para la producción de enzimas ligninolíticas por Phanerochaete Chrysosporium.

Los sistemas de botellas rotativas son útiles para las pruebas, a escala de laboratorio, un número de diferentes tratamientos para un proceso destinado a ser realizado en un biorreactor de tambor giratorio. Una forma posible en la que un sistema de rodillos se puede construir. Tenga en cuenta que la introducción directa de aire en el espacio de cabeza de cada botella individual es complicado, aunque no imposible. En la mayoría de los casos, sería más probable para cada botella simplemente tuviera una tapa perforada, con un intercambio pasivo de gases entre el espacio de cabeza y el aire circundante.