fermentor z nehrdzavejúcej ocele s vzduchovým prenosom

Nerezový fermentor Airlift so sterilizáciou in situ

Fermentor z nehrdzavejúcej ocele s in situ sterilizáciou je nemekanický fermentačný systém založený na cirkulácii plynu, ktorý kombinuje aseptickú prevádzku, automatické ovládanie, vysokú pevnosť konštrukcie a šetrné kultivačné prostredie v jednom.

Popis

Nerezový fermentor Airlift s in situ sterilizáciou Prehľad

Nerezový fermentor Airlift so sterilizáciou in situ je vyrobený z nehrdzavejúcej ocele 316L, podporuje in-line CIP čistenie a SIP sterilizáciu, je vhodný pre mikroorganizmy alebo bunkové kultúry, ktoré sú citlivé na strihanie, široko používaný v oblasti biofarmaceutík, fermentácie potravín, poľnohospodárskej mikrobiológie a inžinierstva ochrany životného prostredia.

Bežná kapacita fermentora z nehrdzavejúcej ocele s in situ sterilizáciou sa pohybuje od 10 do 100 litrov, čo je vhodné pre fermentačný proces vyžadujúci kontinuitu sterilizácie a vysoký stupeň automatizácie, od vývoja procesu až po pilotné testovanie a fázu validácie.

Hlavné vlastnosti

  • Materiál je preferovaný v súlade s požiadavkami GMP: celý je vyrobený z nerezovej ocele 316L, vnútorný povrch je leštený do zrkadlového lesku a vonkajší povrch je matný, s vynikajúcou odolnosťou proti korózii a čistotou, aby spĺňal požiadavky farmaceutického sterilného výrobného prostredia.
  • Miešanie prúdom vzduchu, nízke strihanie: použitie spodného prevzdušňovania na vytvorenie dvojfázového toku plynu a kvapaliny, vstavaná vodiaca rúrka pod pôsobením kultivačnej kvapaliny na podporu vzostupu, aby sa dosiahla prirodzená cirkulácia tekutín. Vyhýba sa vysokému strihaniu, ktoré vzniká pri tradičnom miešaní, chráni formu a aktivitu mikroorganizmov a je vhodný pre citlivé systémy, ako sú vláknité baktérie, aktinomycéty a rastlinné bunky.
  • Online automatická sterilizačná funkcia: podpora in situ parnej sterilizácie SIP a online čistenia CIP, celý proces sterilizácie a čistenia je možné naprogramovať a kontrolovať bez demontáže, aby sa zabezpečila kontinuita fermentačného procesu a bezpečnosť aseptického prevádzky.
  • Racionálny konštrukčný dizajn: pomer výšky nádrže k priemeru 1:6 až 1:8, s centrálnym deflektorom vnútri na zvýšenie konvekcie kvapaliny a účinnosti prenosu kyslíka. Horná časť nádrže je vybavená štandardným vstupom, ktorý je možné pripojiť k pH, DO, vodivosti a iným elektródam, ako aj k doplňovacím, inokulačným, odberovým a iným funkčným modulom.
  • Vysokoúčinný systém miešania plynu: Vybavený mikroporézným prevzdušňovačom, bezolejovým vzduchovým kompresorom a systémom sterilizácie a filtrácie vzduchu, aby sa zabezpečil čistý plyn a výrazne sa zlepšila miera využitia kyslíka.
  • Automatizačný riadiaci systém: vybavený viackanálovým riadiacim systémom PLC, podporujúci monitorovanie v reálnom čase a riadenie teploty, prietoku plynu, pH, DO, doplňovania, tlaku v nádrži a ďalších parametrov v uzavretom okruhu, môže byť prepojený so systémom SCADA na realizáciu diaľkového ovládania a sledovania údajov.

Princíp činnosti

  1. Fermentor s plynovým zdvihom vháňa vzduch alebo zmiešaný plyn cez dno, čím vytvára kontinuálny bublinkový prúd vo vnútri kvapaliny. Tento plyn poháňa fermentačnú kvapalinu, aby stúpala cez vodiaci valec, a potom prirodzene klesá, keď dosiahne vrchol, čím vytvára stabilný obeh kvapaliny vo vnútri nádrže. Tento proces nielen podporuje homogénne miešanie kvapaliny, ale tiež zlepšuje rozpustnosť kyslíka v kvapaline a zvyšuje účinnosť prenosu hmoty.
  2. Keďže systém neobsahuje žiadne mechanické miešacie časti, počas prevádzky nevytvára vysokú intenzitu šmykového napätia, čím chráni bunkovú štruktúru, čo je vhodné pre fermentáciu komplexnej morfológie alebo krehkej štruktúry biologického systému.
  3. Okrem toho sa pomocný online sterilizačný systém môže použiť na ohrev nádrže a potrubia parou, aby sa zabili voľné baktérie a aby sa zabezpečilo, že celý proces kultivácie je vždy v sterilnom stave.

Aplikácie

  • Výroba antibiotík a aktívnych metabolitov: napríklad penicilín, erytromycín a iné produkty, ktoré vyžadujú veľkoplošné kultivovanie aktinomycét alebo vláknitých húb, ktoré sú vhodné pre fermentačný proces s nízkym strihom a rovnomerným miešaním.
  • Kultivácia rastlinných buniek a húb: vhodná pre sekundárne metabolity, ako je paklitaxel, kamptothecín, ženšen saponín a iné vysokokvalitné kultivácie a fermentačné amplifikácie.
  • Priemyselná kultivácia mikroorganizmov: vhodné pre fermentáciu rias citlivých na strih, ako sú červené riasy, spirulina, baktérie produkujúce alginát atď., aby sa zabezpečila integrita bunkovej štruktúry a zlepšil výnos.
  • Výroba poľnohospodárskych mikrobiálnych prípravkov: môže sa použiť na výrobu Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens a iných prospešných kmeňov na zlepšenie pôdy a prevenciu a kontrolu chorôb.
  • Fermentácia potravín a enzýmov: napríklad mliečne baktérie, kvasinky, enzýmové baktérie a iné fermentačné procesy s nízkym stresom, vhodné na výrobu potravinárskych prídavných látok a biologických enzýmových prípravkov s vysokými požiadavkami na udržanie biologickej aktivity.
  • Oblasť environmentálneho inžinierstva: pri spracovaní kalu, anaeróbnej fermentácii alebo iných procesoch mikrobiálnej expanzie v environmentálnom inžinierstve sa tiež široko používa systém zdvíhania plynu, a to vďaka jeho úspore energie a nízkym nárokmi na údržbu.