Distribución de tiempos de residencia en un molino en respuesta a un pulso colorante, usando 3 tipos de agitadores distintos con la misma cámara
Se ha observado que un aumento en la velocidad de rotación produce una distribución más amplia de los tiempos de residencia
También, un aumento en la velocidad de alimentación provoca una distribución más estrecha de tiempos de residencia
Se logra incrementar la eficiencia de los molinos
4) Tamaño de las Perlas de Vidrio Básicamente se utilizan Perlas de Vidrio Libres de Plomo
Todo depende del ámbito en el que se las utilice, aunque en general va entre 0.2 y 1.5 mm de diámetro pero, fundamentalmente importa el tipo de célula que se quiera desintegrar
Observaciones experimentales determinaron :
Levaduras: requieren diámetros mayores que 0.5 mm
Bacterias: requieren diámetros menores que 0.5 mm
Enzimas localizadas en el espacio periplásmico son más fácilmente liberadas utilizando perlas de vidrio mayores en relación a las utilizadas para liberar enzimas protoplasmáticas
Existe un diámetro óptimo dado por
volumen de molino
volumen de perlas
al disminuir el diámetro aumenta el número de perlas aumenta la frecuencia de colisiones aumenta la eficiencia de ruptura aumenta la tendencia a flotar disminuye la frecuencia de colisiones disminuye la eficiencia de ruptura
5) Carga de las Perlas de Vidrio La cantidad de perlas depende del: Tipo de célula desintegrar Tamaño de las perlas
Si la carga de perlas es baja La eficiencia es baja Si la carga de perlas es alta Hay mayor consumo de potencia Se libera más calor
Datos experimentales indican que la carga óptima es del 80% al 90%
La carga de perlas se define como:
donde Vp : Volumen del lecho de perlas (litros3) Vt : Volumen de la cámara de molienda (litros3) Va : Volumen del agitador (discos ó barras y flechas) (litros3)
6) Concentración de la Suspensión Celular La concentración de las células en suspensión NO afecta la efectividad de la desintegración celular
La concentración de células óptima se encuentra entre el 30 y 60 %
7) Efecto de la Temperatura La temperatura de molienda facilita el rompimiento celular pero puede afectar al producto
El rompimiento celular se realiza a una temperatura entre 5 y 15 ºC
Diseño del Molino de Perlas
(Gp:) Operación Intermitente (Gp:) Operación Continua (Gp:) Formas de operación
Operación Intermitente Cuando el volumen de la suspensión celular a tratar es bajo, o cuando se desea efectuar experimentos para generar datos de diseño
Determinación del Grado de rompimiento: Directamente: contando el número de células intactas por unidad de volumen Indirectamente: mediante la medición de un componente liberado durante el rompimiento
El rompimiento celular intermitente sigue una cinética de primer orden
Balance de masa
VM : Volumen libre del molino (Litros3) Rm : Concentración máxima de proteína obtenible (M/Litros3) R: Concentración de proteína liberada en el tiempo t (M/Litros3) t : Tiempo de operación (t) k : Constante de velocidad específica de primer orden (t-1)
Integrando la ecuación anterior se obtiene la ecuación de la operación intermitente Recta de pendiente k y ordenada al origen cero
Operación Continua La suspensión celular a tratar es alimentada continuamente al molino por uno de sus extremos y retirada continuamente en el extremo opuesto, es decir el flujo es constante
Una diferencia importante con la operación intermitente es que en la operación continua habrá una distribución de tiempos de residencia de la población celular
Preguntas ¿Cuál es el fin del empleo de un molino de perlas?
Describa brevemente el proceso de ruptura celular mediante un molino de perlas
Liste los parámetros operacionales
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