Ферментатор из нержавеющей стали с системой стерилизации на месте

Ферментатор из нержавеющей стали с системой стерилизации на месте Обзор

Ферментер из нержавеющей стали с воздушным подъемом и стерилизацией на месте изготовлен из нержавеющей стали 316L, поддерживает поточную очистку CIP и стерилизацию SIP, подходит для микроорганизмов или клеточных культур, чувствительных к сдвигу, широко используется в области биофармацевтики, пищевой ферментации, сельскохозяйственной микробиологии и инженерии охраны окружающей среды.

Обычная емкость ферментера из нержавеющей стали с аэролифтом и стерилизацией на месте составляет от 10 до 100 литров, что подходит для процессов ферментации, требующих непрерывной стерилизации и высокой степени автоматизации, от разработки процесса до пилотного тестирования и этапа валидации.

Основные характеристики

• Материал выбран в соответствии с требованиями GMP: весь ферментер изготовлен из нержавеющей стали 316L, внутренняя поверхность отполирована до зеркального блеска, а внешняя поверхность имеет матовую обработку, что обеспечивает отличную коррозионную стойкость и чистоту, соответствующую требованиям фармацевтической промышленности к стерильной производственной среде.
• Смешивание воздушного потока, низкое сдвиг: использование нижней аэрации для формирования двухфазного потока газа и жидкости, встроенная направляющая трубка под действием культуральной жидкости способствует подъему, чтобы достичь естественной циркуляции жидкостей. Избегая высокого сдвига, производимого традиционным смешиванием, он защищает форму и активность микроорганизмов и подходит для чувствительных систем, таких как нитчатые бактерии, актиномицеты и растительные клетки.
• Функция автоматической стерилизации в режиме онлайн: поддержка стерилизации паром на месте (SIP) и очистки в режиме онлайн (CIP), весь процесс стерилизации и очистки может быть запрограммирован и контролироваться без разборки, чтобы обеспечить непрерывность процесса ферментации и безопасность работы асептической установки.
• Рациональная конструкция: соотношение высоты и диаметра резервуара от 1:6 до 1:8, с центральным дефлектором внутри для улучшения конвекции жидкости и эффективности переноса кислорода. Верхняя часть резервуара оснащена стандартным входом, который может быть подключен к электродам pH, DO, проводимости и другим, а также к модулям пополнения, инокуляции, отбора проб и другим функциональным модулям.
• Высокоэффективная система смешивания газов: оснащена микропористым аэратором, безмасляным воздушным компрессором и системой стерилизации и фильтрации воздуха для обеспечения чистоты газа и значительного повышения коэффициента использования кислорода.
• Система автоматического управления: оснащена многоканальной системой управления PLC, поддерживающей мониторинг в реальном времени и управление в замкнутом цикле температурой, расходом газа, pH, DO, пополнением, давлением в резервуаре и другими параметрами, может быть соединена с системой SCADA для реализации удаленного управления и отслеживания данных.

Принцип работы

1. Ферментер с газовым подъемом вводит воздух или смешанный газ через дно, образуя непрерывный пузырьковый восходящий поток внутри жидкости. Этот газ заставляет ферментационную жидкость подниматься через направляющий цилиндр, а затем естественным образом опускаться, когда она достигает верха, образуя таким образом стабильный цикл циркуляции жидкости внутри резервуара. Этот процесс не только способствует однородному перемешиванию жидкости, но и улучшает растворимость кислорода в жидкости, а также повышает эффективность массопереноса.
2. Поскольку в системе нет механических перемешивающих частей, она не создает высоких сдвиговых напряжений во время работы, что позволяет защитить структуру клеток и подходит для ферментации биологических систем со сложной морфологией или хрупкой структурой.
3. Кроме того, вспомогательная система онлайн-стерилизации может использоваться для нагрева резервуара и трубопровода с помощью пара с целью уничтожения случайных бактерий, чтобы обеспечить постоянную стерильность всего процесса культивирования.

Применение

• Производство антибиотиков и активных метаболитов: таких как пенициллин, эритромицин и другие продукты, требующие крупномасштабного культивирования актиномицетов или нитчатых грибов, которые подходят для процесса ферментации с воздушным подъемом с низким сдвигом и равномерным перемешиванием.
• Культура растительных клеток и грибов: подходит для вторичных метаболитов, таких как паклитаксел, камптотецин, сапонин женьшеня и других высококачественных культур и ферментативного усиления.
• Промышленное культивирование микроводорослей: подходит для ферментации водорослей, чувствительных к сдвигу, таких как красные водоросли, спирулина, бактерии, производящие альгинат, и т. д., для обеспечения целостности клеточной структуры и повышения урожайности.
• Производство сельскохозяйственных микробных препаратов: может использоваться для производства Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens и других полезных штаммов для улучшения почвы и профилактики и борьбы с болезнями.
• Пищевая и ферментативная ферментация: например, молочнокислые бактерии, дрожжи, ферментные бактерии и другие процессы ферментации с низким уровнем стресса, подходящие для производства пищевых добавок и биологических ферментных препаратов с высокими требованиями к поддержанию биологической активности.
• Область инженерной экологии: в процессах очистки осадка, анаэробной ферментации или других процессах микробиологического размножения в экологической инженерии также широко используются газоподъемные системы из-за их энергосберегающих свойств и низких затрат на обслуживание.