Las empresas farmacéuticas modernas tienen requisitos cada vez más estrictos en cuanto a instrumentación y automatización, lo cual refleja en gran medida sus capacidades técnicas. Esto es especialmente cierto en los procesos de fermentación, donde el control preciso de los diversos fluidos que entran y salen de los biorreactores es crucial para la calidad de los productos biológicos. El control preciso del flujo en etapas como la alimentación del biorreactor, la alimentación del recipiente de fermentación, la alimentación del reactor, la mezcla y el transporte de múltiples medios, y la alimentación de alta precisión son fundamentales.

Aplicaciones de los medidores de caudal en procesos de biofermentación

• Alimentación del biorreactor: Los biorreactores son el equipo principal del proceso de biofermentación, ya que controlan el entorno de crecimiento y las condiciones metabólicas de los microorganismos. Los medidores de flujo se utilizan para controlar con precisión el flujo de soluciones nutritivas dentro del reactor y garantizar condiciones óptimas de crecimiento para los microorganismos, mejorando así la calidad y el rendimiento del producto.

• Sistemas de distribución de gases: Durante la biofermentación, es necesario ajustar con precisión las proporciones de gases en función de las diferentes etapas de la fermentación y las necesidades de los microorganismos. La mezcla precisa de gases y el control del flujo garantizan la estabilidad y la fiabilidad del proceso de fermentación.

• Alimentación de los tanques de fermentación: Los tanques de fermentación sirven como recipientes para el cultivo de microorganismos en el proceso de biofermentación. Los medidores de flujo son esenciales para controlar con precisión el flujo del medio de cultivo y mantener un ambiente adecuado dentro del tanque, lo que promueve el crecimiento y el metabolismo de los microorganismos.

Estudio de caso: Proceso de fermentación de la línea de producción de eritromicina

Una empresa biofarmacéutica requería un control preciso de la temperatura, la presión, la concentración, el caudal, la velocidad, el pH y el nivel de líquido durante el proceso de fermentación de la línea de producción de eritromicina. Las materias primas incluían solución de glucosa, solución de fuente de nitrógeno, solución de medio de cultivo, solución de triptófano y solución de glicerol. El rango de caudal habitual para las diversas soluciones era de 30 L/h a 3 m³/h, con una densidad de 1 kg/m³ y tamaños de tubería de DN15 a DN20.

Para solucionar el problema de la formación de espuma durante la fermentación de bioingeniería, fue necesario agregar una cierta cantidad de antiespumante de fermentación al reactor.

Los requisitos del cliente eran la medición precisa de diversas materias primas fluidas para garantizar la precisión de la dosificación, el control del flujo continuo en tiempo real y un rendimiento estable del instrumento que cumpla con los estándares de higiene y limpieza.

Al comprender las necesidades del cliente, descubrimos que es crucial garantizar que el proceso de producción no se contamine con otros microorganismos. Los tanques de fermentación y las tuberías del cliente adoptaron métodos SIP (esterilización por vapor en línea) para una limpieza y esterilización exhaustivas antes de la inoculación, garantizando así la esterilización in situ. Por lo tanto, el cliente también necesitaba esterilizar los medidores de flujo mientras medía las materias primas especificadas.

Para garantizar la estabilidad del instrumento, configuramos caudalímetros electromagnéticos remotos con una precisión de ±0,5 % para medir materias primas como soluciones de glucosa, nitrógeno y medio de cultivo. Se eligieron caudalímetros másicos Coriolis para medir antiespumantes en la tubería principal, junto con instrumentos de temperatura y presión.

Los comentarios de los clientes han sido positivos, lo que indica que los caudalímetros seleccionados se adaptan perfectamente al diseño de la tubería, garantizando una medición precisa y un control eficiente de las materias primas inyectadas desde la puesta en marcha oficial de la línea de producción. Esto ha ayudado a la empresa a mejorar la estabilidad y la fiabilidad del proceso de biofermentación, mejorando la calidad y el rendimiento del producto. Además, los caudalímetros están diseñados para un mantenimiento sencillo, una estructura compacta y una operación sencilla, lo que facilita el mantenimiento rutinario y reduce los costes de uso.

Productos recomendados para aplicaciones in situ

Medidores de caudal másico Coriolis:

• Disponible en varios materiales humedecidos como 304/316L para aplicaciones de alta limpieza como alimentos y productos farmacéuticos.

• Diseño de tubo de doble microcurvatura para una alta precisión, logrando generalmente una clase de ±0,10 % o ±0,15 %.

• Medición directa del caudal másico de fluidos en tuberías cerradas y densidad de trabajo media, funcionando también como densitómetro online de alta precisión.

• Estructura compacta o estructura remota para fácil instalación y ahorro de costos.

• Amplio rango de medición que abarca desde 0,035t/h hasta 40,5t/h.

• Varios métodos de conexión de brida estándar disponibles.

• Alta estabilidad sin necesidad de desmontaje y calibración frecuentes.

• No necesita enderezamiento, ni componentes de filtrado, ni requisitos de instalación especiales.

• La ausencia de elementos obstructivos y los amplios pasos de flujo reducen la pérdida de presión, el consumo de energía y el desperdicio.

Medidores de flujo electromagnéticos higiénicos:

• Adecuado para aplicaciones higiénicas convencionales.

• Alta precisión hasta ±0,2%.

• Excelente repetibilidad de medición, hasta 0,03%.

• Amplia gama de tamaños desde DN4 hasta DN2000.

• Prácticamente no hay pérdida de presión y no hay componentes que obstruyan el flujo.

• Resistente a la corrosión, adecuado para la mayoría de líquidos conductores corrosivos.

• Múltiples salidas de señal, incluidas interfaces de comunicación analógica, de frecuencia, de corriente y RS485, con opciones para HART, PROFIBUS, FOUNDATION Fieldbus y métodos de comunicación inalámbrica como GPRS, NB y 4G.

Transmisores de temperatura:

• Montaje sencillo y fácil sustitución.

• Elementos de detección de temperatura accionados por resorte para una buena resistencia a los golpes.

• Amplio rango de medición y alta precisión.

• Alta resistencia mecánica y buena resistencia a la presión.

• Tiempo de respuesta corto.

La precisión de los caudalímetros en los procesos de biofermentación es crucial para la calidad y el rendimiento de los productos biológicos. Al seleccionar los caudalímetros adecuados y realizarles un mantenimiento adecuado, las empresas pueden mejorar la estabilidad y la fiabilidad de sus procesos de biofermentación, lo que se traduce en una mejor calidad del producto y un mayor rendimiento.