4. PROCEDIMENT EXPERIMENTAL

4.1. Posta a punt de l'equipament i procediment de muntatge

4.1.1. Connexionat de serveis

Consideracions previes

• És imprescindible localitzar un banc o taula de treball a prop de les connexions de serveis adequats.
• El subministrament d'aire ha d'estar net i lliure d'oli amb una pressió màxima de 0,5 bar.
• L'aigua de refredament ha d'estar a una pressió de 1,5 bar màx. Si s'utilitza aigua corrent, el tub de sortida ha de ser assegurat en un desguàs adequat. S’han de fixar tots els tubs sota pressió amb les abraçadores metàl·liques proveïdes en ambdós extrems.

Instal·lació circuit d'aire

Aquesta instal·lació contempla el circuit des de la clau general fins la sortida del rotàmetre, a instal·lar a partir de connexions ràpides de PVC.

Per la connexió final entre el rotàmetre i el difusor s’utilitzarà tub flexible.

Un cop realitzada la instal·lació obrir lentament la clau de pas general i comprovar que no hi ha fuites, per altre banda comprovar si els manòmetres i reguladors funcionen correctament.

Instal·lació elèctrica

La instal·lació elèctrica a realitzar és molt senzilla, únicament cal connectar un extrem del cable adjunt a la part posterior superior dreta del fermentador (on s’indica en vermell a la figura 4.1) i per altre banda a l’endoll més pròxim.

Figura 4.1. Connexió elèctrica i interruptor d'engegada

Instal·lació cablejat de transmissió de dades

La instal·lació per la transmissió de dades a realitzar és molt senzilla. Únicament cal connectar l’extrem del cable sèrie RS-232 al port sèrie a la part posterior dels MINIFORS (on s’indica en vermell a la figura 4.2) i fixar-lo roscant els dos cargols.

Figura 4.2. Connexió de transmissió de dades

Per altre banda connectar l’altre extrem del cable al conversor de RS-232 a USB fixar-lo bé i connectar l’altre extrem del conversor al port USB de l’ordinador.

4.1.2. Muntatge de l'equip

• Primer de tot es col·locarà dins la carcassa els deflectors de manera que l’obertura que tenen quedi encarada a la part dreta.
• La carcassa es situarà a l’orifici del que disposa el suport (a d’estar col·locat amb els suports pels flascons auxiliars a mà esquerra). Seguidament es col·locarà la tapa junt amb el difusor de gas ja col·locat ( fent que el sortint que té la tapa quedi per la part de darrera i que el difusor, quedi col·locat just en l’obertura que té l’estructura metàl·lica dels deflectors) fent que els tres cargols del suport quedin encaixats a les obertures de les que disposa la tapa.
• Es roscaran els cargols per fixar la tapa al suport i a la carcassa.
• S’agafarà el conjunt reactor i suport i es portarà sobre la base, encaixant el sortint de la tapa en un orifici situat sobre el bloc central calefactor, d’aquesta manera queda també suportat el reactor per la base.
• Es col·locaran els flascons auxiliars dins els seus suports, i es connectaran els tubs de les seves tapes a les bombes peristàltiques (s’ha d’exercir una mica de pressió per encaixar les tres pestanyes) i als ports d’entrada de la tapa del reactor.
• Es posarà la placa reflectant de calor i es fixarà amb els dos cargols, quedant així fixat el reactor per tres llocs, evitant d’aquesta manera vibracions.
• Es baixarà la maneta d’elevació de la coberta de la cadena de transmissió de les turbines, quedant així preparades les turbines per poder funcionar.
• S’encintarà amb tefló la part superior de la sonda de temperatura i s’instal·larà, això té la finalitat de que aquesta quedi ben encaixada dins l’orifici que disposa la tapa del reactor per aquest fi.
• Es disposarà al port pertinent de la tapa del reactor, el detector d’escuma i es connectarà el cable vermell al detector i el cable negre a la tapa.
• Es col·locarà al port pertinent de la tapa del reactor el mostrejador.
• Per últim es prepararan les sondes de pH i d'oxigen dissolt i s'instal·laran tal i com s'explica en el següent apartat.
• Important: El procés de calibratge s'ha de realitzar per a cada fermentació a realitzar.
  

Autoclavat

La finalitat de l’autoclavat, és la d’esterilitzar tot l’equipament que entrarà en contacte amb el cultiu, per tal d’assegurar el creixement del bacteri elegit i no pas el d’algun altre microorganisme existent en el medi o l’equip.

Un cop calibrades les sondes i confirmat el funcionament de tots els aparells dels que consta el reactor, s’ha de desconnectar de la base les sondes i tapar la part superior amb els seus respectius taps. També s’han de desconnectar de la base els capsals de les bombes que van integrats als tubs que porten els flascons auxiliars (aquests flascons s’ompliran de l’àcid i de la base a utilitzar en la fermentació i carcassa s’omplirà amb aigua destil·lada o amb el substrat a utilitzar) i deixar-los semioberts en el seu suport, també s’han de tapar tots els filtres dels que disposa cada conducte amb paper d’alumini.

S’ha de descollar la placa reflectant de calor i aixecar la maneta d’elevació de la cadena de transmissió, per tal de poder treure el suport del reactor i el reactor.

Un cop es té només el conjunt reactor i suport de la forma anteriorment esmentada, es porta el conjunt a l’interior de l’autoclau, es programa a 121 ºC i 1atm de pressió durant 15 minuts. En finalitzar aquest termini s’extreu amb cura ( cal posar-se guants) i s’espera fins que tot l’equip està fred per tornar-lo a instal·lar a la base.

Preparació de la sonda d'oxigen dissolt i calibratge

• Desenroscar l'extrem inferior de l'elèctrode amb cura.
• Omplir el cartutx aproximadament fins la meitat amb la solució electrolítica.
• Enroscar el cartutx amb compte (una mica de líquid pot sortir).
• Per a les proves, el zero elèctric es considera pròxim del zero per cent d’oxigen dissolt, de manera que l'elèctrode està a punt per ser connectat al port del fermentador.
• Per a llargs períodes de no utilització cal mantenir el cartutx i l’elèctrode nets sense solució electrolítica.
• Un cop preparada la sonda s’introduirà al port de la tapa corresponent i es deixarà connectada a la base (encesa) entre 4 i 6 hores abans de poder ser calibrada (sense ser introduïda a cap solució). Un cop transcorregut aquest termini es procedeix al calibratge, que es basa en donar dos valors de referencia extrems a la sonda:
  • Primer de tot s’omplirà el reactor amb aigua destil·lada, en segon lloc s’ajustaran els paràmetres de temperatura i agitació, més similars possibles a les condicions de treball en el cultiu a realitzar.
  • Es connectarà la instal·lació d’aire al subministrament de nitrogen i s’obrirà la clau del regulador sota del rotàmetre al màxim, de manera que es produirà un zero d’oxigen dissolt a la solució.
  • En quan a la pantalla de visualització esquerra del panell de control, es pitjarà el boto F1 fins que ens mostri el paràmetre d’ oxigen dissolt; quan aquest tingui un valor pròxim a zero es seguirà el següent procediment:
    • Es farà servir la tecla de funció per seleccionar el paràmetre requerit en aquest cas pO₂.
    • A continuació es pitja el botó d’opcions les pantalles d’esquerra a dreta mostraran els valors “caL” i “0”, es pitjarà el botó amb el símbol + dos vegades (això marca el número de referències que se li donà) i finalment es pitjarà el botó d’engegada.
    • En aquest moment a la pantalla esquerra es mostra la paraula “caL” i a la dreta van variant els valors quan aquests valors s’estabilitzi pròxim a zero, s’ajustarà a zero amb els botons de “+” i “-“ i es pitjarà el botó d’engegada.
    • Es tanca la clau de pas general del nitrogen i es desconnecta del subministra per tornar-lo a connectar al subministra d’aire, s’obre la clau de pas general de l’aire de manera que saturem d’oxigen la solució fins a aconseguir valors pròxims al 100% de saturació d’oxigen.
    • Seguidament cal afegir la segona referència. Prémer el botó d’engegada i a la pantalla esquerra es mostra la paraula “c2” i a la dreta van variant els valors. Quan aquests valors s’estabilitzi pròxim a cent, s’ajustarà a cent amb els botons de “+” i “-“ i es pitjarà el botó d’engegada.
    • Finalment apareixen a les pantalles (d’esquerra a dreta) els valors “caL” i “End”, ja està calibrada la sonda.

Preparació de la sonda de pH i calibratge

• Si la sonda és nova, cal retirar la coberta de plàstic protectora i retirar el segellador de silicona sobre el diafragma amb el ganivet proporcionat (això es pot fer ràpidament, però s’ha d’assegurar que no en queda cap resta).
• Per períodes de no utilització mantenir la part inferior en aigua destil·lada, evitant així que la membrana s’assequi.
• Un cop preparada la sonda i connectada a la base, es dipositen a tres vasos de precipitats una solució neutre de valor de PH 7,01(pot ser al voltant de 7), una solució àcida de valor 4,02 i un amb aigua destil·lada, es retolen degudament:
  • Primer de tot es col·loca la sonda a l’interior del vas de precipitats amb la solució neutre juntament amb la sonda de temperatura.
  • Es prem la tecla de funció per seleccionar el paràmetre requerit en aquest cas pH.
  • Un cop localitzat el paràmetre es pitja el botó d’opcions. Les pantalles d’esquerra a dreta mostraran els valors “caL” i “0”, es pitjarà el botó amb el símbol + dos vegades (això marca el número de referències que se li dóna) i finalment es pitjarà el botó d’engegada.
  • En aquest moment a la pantalla esquerra es mostra la paraula “caL” i a la dreta van variant els valors, quan aquests valors s’estabilitzin pròxim a 7.01, s’ajustarà a 7.01 amb els botons de “+” i “-“ i es pitjarà el botó d’engegada.
  • Es treuen les dos sondes i es renten al vas de precipitats amb aigua destil·lada, un cop netes es col·loquen a l’interior del vas de precipitats amb la solució àcida.
  • Seguidament ens demana inserta la segona referència es prem al botó d’engegada i a la pantalla esquerra es mostra la paraula “c2” i a la dreta van variant els valors. Quan aquest valor s’estabilitzi pròxim a 4.02, s’ajustarà a 4.02 amb els botons de “+” i “-“ i es pitjarà el botó d’encesa.
  • Finalment apareixen a les pantalles (d’ esquerra a dreta) els valors “caL” i “End”, ja està calibrada la sonda.
  • Es posa la sonda al port corresponent de la tapa del reactor i ja està llesta per funcionar.

4.1.3. Funcionament del software

En el següent enllaç hi ha tots els passos a seguir per tal de posar en funcionament el registre de dades del software del fermentador.