Биореакторы (ферментаторы) составляют основу биотехнологического производства и отличаются широким диапазоном приложений. Примером может служить промышленное производство эритромицина, антибиотика, полученного из Saccharopolyspora erythraea путём ферментации при аэробных условиях. К микробиологической ферментации прибегают также при производстве таких витаминов как рибофлавин, бета-каротин и витамин В12 в промышленных масштабах.
Принцип работы
Выделяют следующие этапы в типичном порционном производстве: добавление насыщенных питательных сред, инокуляция микроорганизмов, подача пеногасителя и кислорода (многие микрооорганизмы, используемые в биотехнологическом производстве, аэробные). В подобных биореакторах аккумуляция производственных отходов и умножение микроорганизмов вызывают изменение условий во время ферментационного процесса.
Витамины, минералы, жирные аминокислоты и, в зависимости от типа бактерий, стимуляторы роста могут добавляться на всём протяжении ферментационного процесса. Пеногаситель добавляется в целях подавления пенообразования, перемешивающий механизм содействует растворению кислорода и освобождению углекислого газа и обеспечивает тщательное перемешивание питательой среды. Эффективность процесса увеличивается, если ферментационный цикл протекает при постоянной температуре. Химические реакции и механические процессы внутри ферментационной ёмкости нагревают систему, и, при несбалансированном теплообмене клетки умирают или теряют способность к воспроизводству. Поэтому процессу охлаждения требуется соответствующая система контроля.
Регулирование pH и уровня аэрации, температуры, перемешивания и т.д. производиться автоматически при помощи PLC.
Наиболее частым инцидентом во время ферментационного цикла является контаминация, она возникает в следствие неадекватной стерилизации или потери стерильности во время процесса. Использование высокоэффективного оборудования гарантирует условия надёжности для высококачественного производства.
Конструкция и характеристики
INOXPA предлагает различные типы биореакторов для ряда приложений. Основные характеристики ферментационных решений:
- Ёмкости: 150 - 6.000л
- Конструкция согласно ASME BPE
- Структура на раме
- Ёмкость теплоизолирована и обеспечена рубашкой обогрева
- Конструкция пригодна для CIP/SIP
- H/D 3:1, 2:1
- Давление -1/+3 бар
- Система контроля полностью автоматизирована,
- PLC контролирует и регистрирует все функции и данные:
- Частота вращения мешалки
- Уровень аэрации
- Температура
- Регулиование давления в отводной трубе
- Добавление подпитки
- Сбор продукта
- Стерилизация питательной среды
- Стерилизация ферментатора паром
- Вертикальная мешалка с механическим уплотнением и моторедуктором.
Опции
- Квалификация биореакторов с соответствующей документацией IQ/OQ.
- Магнитная мешалка.
- Двойное торцевое уплотнение.
Материалы
- Детали, контактирующие со средой: St.St.S 316L
- Обработка внутренней поверхностиЮ Ra < 0,4
- Одинарное торцевое уплотнение (сухой ход)
- Стерильная пробоотборная система
