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Las antiguas culturas pudieron resolver los desafíos de diseño de bioingeniería para la elaboración de vinos y cervezas a partir de la mera experiencia y las observaciones. Esto allanó el camino para la evolución de los procesos biotecnológicos. Durante la Revolución Industrial la producción de cerveza tuvo que pasar de ser artesanal, y orientada exclusivamente al consumo doméstico, a ser producida a escala industrial y orientada a las masas.
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Los griegos usaban la destilación para obtener agua potable a partir de agua salada, así como para extraer alcohol del vino. Descubrieron que, si se calienta el vino lentamente en una jarra y se pone un recipiente en la apertura superior, el etanol se condensa formando pequeñas gotitas que posteriormente se pueden recoger.
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Durante la primera guerra mundial, Chain Weizmann un científico británico elaboró un fermentador que producía acetona, dicho material se usaba como materia prima para la elaboración de bombas.
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Se realiza en un reactor industrial, generalmente construido con tanques o torres de acero inoxidable y también contienen manganeso. El reactor incluye un sofisticado sistema de aireación que mantiene el nivel deseable de oxígeno disuelto, que fluctúa durante diferentes etapas del proceso de fermentación. El proceso de fermentación conduce al catabolismo del azúcar de glucosa por el Aspergillus niger, lo que lleva a la secreción de ácido cítrico en el caldo de cultivo.
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Becze y Leibmann utilizaron por primera vez en Europa central fermentadores aeróbicos a gran escala, el fermentador constaba de un gran tanque cilíndrico con aire introducido en la base a través de una red de tuberías perforadas.
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Strauch y Schmidt patentaron un sistema en el que los tubos de aireación se introdujeron con agua y vapor para la limpieza y esterilización.
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Un grupo de investigación en Oxford la aisló a partir de cultivos de Penicillium notatum en 1940. Las penicilinas son producidas por muchos hongos, particularmente especies de Penicillium y Aspergillus. Son producidas utilizando procesos sumergidos en fermentadores de 40.000-200.000 litros. Debido a las dificultades en el suministro de oxígeno no pueden ser empleados tanques mayores. Para el mezclado se suelen utilizar varios impulsores de tipo turbina.
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De Beeze y Liebmann utilizaron el primer fermentador a gran escala (capacidad superior a 20 litros) para la producción de levadura comprimida. El fermentador consistía en un gran tanque cilíndrico con aire introducido en la base a través de una red de tuberías perforadas. En modificaciones posteriores, se usaron impulsores mecánicos para aumentar la velocidad de mezcla y para romper y dispersar las burbujas de aire. Este proceso condujo a los requisitos de aire comprimido.
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Uno de los mas interesantes sistemas para fermentación en medio sólido a nivel laboratorio fue el desarrollado y patentado por el grupo del Instituto para la Investigación y Desarrollo (IRD) en Francia, entre 1975 y 1980, compuesto por pequeñas columnas de cuatro centímetros de diámetro y veinte centímetros de altura, el cual es llenado con un medio previamente inoculado y puesto en un termorregulador de agua.
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Comienza la producción industrial a gran escala con la utilización de microorganismos recombinantes, de sustancias nuevas nunca antes producidas por esta vía como la insulina, hormona del crecimiento, interferón, entre otras.
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Se desarrolló el sistema AnMBR (biorreactor de membrana anaeróbico), conocidos comercialmente como MARS (Sistema de reactor anaeróbico de membrana) y ADUF (Ultrafiltración de digestión anaeróbica).
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Se crean agitadores controlados mediante un microprocesador esto permite regular el tiempo de funcionamiento, la agitación y la cantidad de oxigeno administrado. Creado para el cultivo de células animales
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El éxito de los MBR aeróbicos sumergidos alentó la exploración de AnMBR sumergidos (SAnMBR) para tratamiento de aguas residuales.
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Diseñado por un grupo del Instituto Nacional de la Investigación Agronómica (INRA) en Francia, tomando como base de diseño al biorreactor en columna. Este biorreactor trabaja con un volumen de 1 litro, cuenta con un muestreador de humedad relativa y un sistema de calefacción en la cabeza de la columna, mientras que en el circuito de operación se encuentra un sistema de enfriamiento, utilizando agua fría, el cual rodea una resistencia de calentamiento.
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El concepto UASB (Reactor Anaeróbico de Flujo Ascendente y Manto de Lodos) aparece entonces como una opción viable para el tratamiento de efluentes orgánicos líquidos. El mismo fue desarrollado en los años 70 por Lettinga y colaboradores y es ahora aplicado mundialmente para el tratamiento de efluentes cloacales en países de clima tropical.
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Obtención de líneas celulares de Uncaria tomentosa superproductoras de alcaloides, cultivadas en biorreactor, para su posterior regeneración y multiplicación masiva para su utilización a mediano plazo, como parte de la cadena productiva de obtención del extracto.
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Diseño de un proceso para la obtención de compuestos funcionales con capacidad antioxidante a partir de cultivos celulares de mora (Rubus adenotrichos Schltdl.) en biorreactor.
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Alternativa viable para la micropropagación de diferentes especies vegetales y aumenta la capacidad de propagación de estos biorreactores.
