Disrupción Celular
Molino de perlas
Trabajo realizado por
Belloni, Mauro
Díaz, Leandro Carlo
García Colli, German
MOLINO DE PERLAS
Método mecánico de
rompimiento de la pared
celular
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
Molinos de Perlas
Los discos o
impulsores
pueden montarse
sobre la flecha en
forma:
• Concéntrica
• Excéntrica
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
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
Velocidad del Agitador
Para impulsores montados excéntricamente, se
toma promedio de las velocidades periféricas
según:
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]
Efecto del la velocidad del agitador sobre
la liberación de producto intracelular
Se observa una
velocidad optima
después de la cual solo
se produce
calentamiento
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
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
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
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
• 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
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?
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