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Module 1: Trasferimento di massa in Bioreattori

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Trasferimento di massa in Bioreattori - Riassunto delle lezioni
Trasferimento di massa descrive il trasporto di massa da un punto all'altro. Può avvenire in una sola fase o nei limiti di fase in sistemi multifase.

La messa viene trasferita sotto l'influenza di un gradiente di concentrazione nel sistema.
Il trasferimento di massa liquido - liquido è estremamente importante nella bioelaborazione.
Nei processi aerobici, l'ossigeno deve essere prima trasferito dalla massa del gas attraverso una serie di passo sulle superfici della cella
Potenziamento del trasferimento di massa a gas liquido durante la fermentazione aerobica è una priorità.

Diffusione molecolare è il movimento di molecole sotto l'influenza di una differenza di concentrazione nel sistema.

Diffusione si verifica nella direzione per distruggere il gradiente di concentrazione.
Diffusione continua si riferisce alla fornitura di materiale alla regione ad alta concentrazione e la rimozione dalla regione a bassa concentrazione.
Diffusione continua è sfruttata per le operazioni di trasferimento di massa nei sistemi di bio - reazione.

Le due teorie del trasferimento di massa interfase includono quanto segue:

La teoria dei due film: l'intera resistenza al trasferimento è contenuta in due film fittizi su entrambi i lati dell'interfaccia in cui il trasferimento avviene per diffusione molecolare.
Teoria di penetrazione: Si presume che le eddie turbolenti viaggiano dalla mole della fase all'interfaccia dove rimangono per un tempo di esposizione costante “ t ”.

Assorbimento di ossigeno nella cultura cellulare

La velocità di trasferimento di ossigeno da gas a liquido è di primaria importanza nella fermentazione aerobica.
Ad alta densità di cellule, l'ossigeno viene rapidamente consumato in colture aerobiche e deve essere costantemente sostituito dallo spargimento.
La scarsa solubilità dell'ossigeno limita la differenza di concentrazione ad un valore molto piccolo in ogni momento.

Importanti fattori che influenzano la domanda di ossigeno includono:

Specie cellulari
Fase di crescita della cultura
Natura della fonte di carbonio nel mezzo.

Fattori che influenzano la velocità di alimentazione dell'ossigeno sono:

Temperatura
Pressione
Diffusività
Densità

Rheologia del fluido di fermentazione

Fluidi possono essere classificati a seconda del loro comportamento fluido come fluido Newtoniano o non newtoniano.
La viscosità di un fluido misura la sua resistenza al flusso sotto sforzo di taglio applicato.