Cellulära jordbrukssystem – Uppströms bearbetning
Bioreaktorn är hjärtat i alla cellulära jordbruksprocesser. Det är här de ursprungliga råvarorna förädlas till värdefulla produkter. Bioreaktorer måste ha system på plats för att kontrollera parametrar som temperatur, pH, syre och sterilitet för att underlätta tillväxten av mikroorganismerna. Eftersom varje mikroorganism kräver egna specifika förhållanden måste konstruktionen av bioreaktorn skräddarsys för de mikroorganismer som används i processen för att maximera avkastning och produktkvalitet.
Alfa Laval har lång erfarenhet av bioreaktorkonstruktioner och kan tillhandahålla skräddarsydda bioreaktorer för alla typer av fermenteringsprocesser och tillämpningar, oavsett vilken typ av mikroorganism som används.
Vi kan tillhandahålla kunde med fröfermentering och primärfermentering med följande:
- Agitation – Innehållet i bioreaktorn måste blandas noggrant vid varje given tidpunkt för att säkerställa en jämn fördelning av näringsämnen och gas till varje cell i bioreaktorn. Dessutom behövs omrörning för att säkerställa att det inte finns några fickor med för höga eller låga temperaturer eller pH-värden. Att skapa den optimala omrörningen är en kritisk konstruktionsuppgift, som dessutom måste säkerställa att skjuvspänningen på cellerna inte blir för hög.
- Gasförsörjning – Oavsett om det är syre eller annan gas är det avgörande att konstruera spridningssystem som säkerställer optimal överföring av gasen från bubblorna till odlingsmediet, vilket gör den tillgänglig för mikroorganismerna. Det är också viktigt att filtrera de inkommande gaserna för att säkerställa sterilitet.
- Ympning – Varje bioreaktion (fermentering) börjar med Ympningen. Ympning är processen att introducera en förkultur med celler från en fröfermentering eller skakkolv. Att upprätthålla sterila förhållanden under ympningsprocessen är av yttersta vikt eftersom underlåtenhet att göra detta kommer att leda till att hela fermenteringspartiet går förlorat.
- Tillsats av näringsämnen – Det finns många bioreaktioner där ytterligare näringsämnen tillsätts det initiala fermenteringsmediet under jäsningsprocessen. Detta möjliggör mer långvariga reaktioner, men man måste också se till att de tillförda näringsämnena är sterila. Därför måste bioreaktorn utformas med lämpliga steriliseringssystem, med hjälp av sterila filter eller värme, för att säkerställa att näringsämnena inte inför några främmande celler.
- Sterilisering – Innan bioreaktionen påbörjas måste bioreaktorn steriliseras noggrant. Detta görs oftast genom att injicera ånga i bioreaktorn och hålla en hög temperatur under en viss period.
- Provtagning – Även något så trivialt som provtagning kräver uppmärksamhet eftersom detta kan introducera främmande celler i kulturen som kan kontaminera hela partiet. Bioreaktorn måste utformas med lämpliga provtagningssystem som gör det möjligt för operatörer att ta prover utan risk för att kontaminera kulturen.
- Avgasbehandling – Utblåsta gaser som inte absorberas måste drivas ut från bioreaktorn för att förhindra att trycket byggs upp. Avgassystemet måste vara utrustat med filter som låter överskottsgasen lämna behållaren, samtidigt som steriliteten bibehålls.
- Temperaturkontroll – Mikroorganismerna producerar värme när de växer och överskottsvärmen tas vanligtvis bort genom att kylvatten cirkulerar i en mantel runt bioreaktorn för att bibehålla en optimal temperatur.
Alla Alfa Lavals fermentorer uppfyller de strängaste hygienstandarderna för att säkerställa en framgångsrik fermenterings-/bioreaktionsprocess.
