Fermentador de aço inoxidável com esterilização in situ

Fermentador de aço inoxidável Airlift com esterilização in situ Visão geral

O fermentador de aço inoxidável com esterilização in situ Airlift é fabricado em aço inoxidável 316L, suporta limpeza CIP em linha e esterilização SIP, adequado para microrganismos ou culturas celulares sensíveis ao cisalhamento, amplamente utilizado nas áreas de biofarmacêutica, fermentação alimentar, microbiologia agrícola e engenharia de proteção ambiental.

A capacidade convencional do fermentador de aço inoxidável com elevador pneumático e esterilização in situ varia de 10 L a 100 L, sendo adequado para processos de fermentação que exigem continuidade da esterilização e alto grau de automação, desde o desenvolvimento do processo até a fase de testes piloto e validação.

Principais características

• O material é preferido, em conformidade com os requisitos GMP: o conjunto adota revestimento interno em aço inoxidável 316L, a superfície interna é polida espelhada e a superfície externa é tratada com acabamento fosco, com excelente resistência à corrosão e limpeza, para atender ao ambiente de produção estéril de grau farmacêutico.
• Mistura de fluxo de ar, baixo cisalhamento: o uso de aeração inferior para formar um fluxo bifásico gás-líquido, o tubo guia embutido sob a ação do líquido de cultura para promover a ascensão, para alcançar a circulação natural dos fluidos. Evitando o alto cisalhamento produzido pela mistura tradicional, protege a forma e a atividade dos microrganismos e é adequado para sistemas sensíveis, como bactérias filamentosas, actinomicetos e células vegetais.
• Função de esterilização automática online: suporte para esterilização a vapor in situ (SIP) e limpeza online (CIP), todo o processo de esterilização e limpeza pode ser programado e controlado sem desmontagem, para garantir a continuidade do processo de fermentação e a segurança da operação asséptica.
• Design estrutural racional: relação altura/diâmetro do tanque de 1:6 a 1:8, com um defletor central interno para melhorar a convecção do líquido e a eficiência da transferência de oxigênio. A parte superior do tanque é equipada com uma entrada padrão, que pode ser conectada a eletrodos de pH, DO, condutividade e outros, bem como a módulos funcionais de reabastecimento, inoculação, amostragem e outros.
• Sistema de mistura de gás de alta eficiência: equipado com aerador microporoso, compressor de ar sem óleo e sistema de esterilização e filtragem de ar para garantir gás limpo e melhorar significativamente a taxa de utilização de oxigênio.
• Sistema de controle de automação: equipado com sistema de controle PLC multicanal, suportando monitoramento em tempo real e controle de circuito fechado de temperatura, fluxo de gás, pH, DO, reabastecimento, pressão do tanque e outros parâmetros, pode ser acoplado ao sistema SCADA para realizar operação remota e rastreamento de dados.

Princípio de funcionamento

1. O fermentador com elevação a gás introduz ar ou gás misturado pela parte inferior para formar um fluxo contínuo de bolhas dentro do líquido. Esse gás impulsiona o líquido de fermentação para subir através do cilindro guia e, em seguida, afunda naturalmente quando atinge o topo, formando assim um ciclo de circulação de líquido estável dentro do tanque. Esse processo não apenas promove a mistura homogênea do líquido, mas também melhora a solubilidade do oxigênio no líquido e aumenta a eficiência da transferência de massa.
2. Como não há peças mecânicas de agitação, o sistema não produz tensão de cisalhamento de alta intensidade durante a operação, protegendo a estrutura celular, o que é adequado para a fermentação de sistemas biológicos com morfologia complexa ou estrutura frágil.
3. Além disso, o sistema de esterilização online de apoio pode ser usado para aquecer o tanque e a tubulação por meio de vapor para matar bactérias dispersas, garantindo que todo o processo de cultura esteja sempre em um estado estéril.

Aplicações

• Produção de antibióticos e metabólitos ativos: como penicilina, eritromicina e outros produtos que requerem cultivo em grande escala de actinomicetos ou fungos filamentosos, que são adequados para o processo de fermentação por elevação a ar com baixo cisalhamento e mistura uniforme.
• Cultura de células vegetais e fungos: adequada para metabólitos secundários, como paclitaxel, camptotecina, saponina de ginseng e outras culturas de alta qualidade e amplificação de fermentação.
• Cultura industrializada de microalgas: adequada para a fermentação de algas sensíveis ao cisalhamento, como algas vermelhas, espirulina, bactérias produtoras de alginato, etc., para garantir a integridade da estrutura celular e melhorar o rendimento.
• Produção de preparações microbianas agrícolas: pode ser usado para a produção de Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens e outras cepas benéficas para a melhoria do solo e prevenção e controle de doenças.
• Fermentação de alimentos e enzimas: como bactérias do ácido láctico, leveduras, bactérias enzimáticas e outros processos de fermentação de baixo estresse, adequados para a produção de aditivos alimentares e preparações enzimáticas biológicas com altos requisitos para a manutenção da atividade biológica.
• O campo da engenharia de proteção ambiental: no tratamento de lodo, fermentação anaeróbica ou outro processo de expansão microbiana de engenharia ambiental, o sistema de elevação a gás, devido às suas características de economia de energia e baixa manutenção, também é amplamente utilizado.