disrupción celular molino de perlas trabajo realizado por belloni, mauro díaz, leandro carlo...
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Disrupción Celular
Molino de perlas
Trabajo realizado por
Belloni, Mauro
Díaz, Leandro Carlo
García Colli, German
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MOLINO DE PERLAS
Método mecánico de rompimiento de la pared
celular
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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
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Molinos de Perlas
Los discos oimpulsorespueden montarsesobre la flecha enforma:• Concéntrica• Excéntrica
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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
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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
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Velocidad del Agitador
Para impulsores montados excéntricamente, se
toma promedio de las velocidades periféricassegún:
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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]
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Efecto del la velocidad del agitador sobre la liberación de producto
intracelular
Se observa unavelocidad optima después de la cual
solose produce
calentamiento
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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
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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
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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
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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
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• 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
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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?