Principe de processus et application du fermenteur de verre à un bras

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Date :2025-08-20Lire :3

Le fermenteur de verre à bras unique est un équipement couramment utilisé dans les laboratoires et la production à petite échelle, dont la conception de base intègre le contrôle aseptique, la régulation de précision et les mécanismes de mélange efficaces, largement utilisés dans les domaines de la bio - ingénierie et de l'industrie alimentaire. Ses caractéristiques sont analysées ci - dessous en termes de principe de procédé et d'application:

I. principe du processus

1, contrôle de l'environnement stérile: le corps de réservoir utilise un matériau en verre à haute teneur en borosilicium, combiné à une conception hermétique et à une technologie de stérilisation à la vapeur (par exemple, autoclave à 121 ° c), pour assurer le processus de fermentation microbienne contre la contamination par des bactéries diverses; La surface du verre est polie en miroir (RA ≤ 0,4 μm) pour éliminer les angles morts hygiéniques, ce qui réduit considérablement le risque de fixation microbienne.

Régulation précise de la température: la circulation d'un milieu de contrôle de la température (par exemple, eau chaude / froide) à travers une structure de tube serpent à double enveloppe ou intégrée, en conjonction avec le système de contrôle intelligent PID pour atteindre une précision de ± 0,5 ℃, maintenir la température de croissance optimale des micro - organismes (par exemple, les levures ont besoin de 25 - 30 ℃).

Système de ventilation et de mélange: une palette d'agitation à un bras (par exemple, type turbine à palettes plates) favorise le mélange gaz - liquide à basse vitesse (200 - 300 tr / min), réduit les dommages causés par les forces de cisaillement aux bactéries sensibles; Dans le même temps, de l'air stérile (à travers un filtre de 0,22 μm) est introduit pour former de minuscules bulles d'air pour augmenter la quantité d'oxygène dissous et optimiser le transfert de matière.

Régulation dynamique du pH et de l'oxygène dissous: l'électrode de pH intégrée et l'électrode d'oxygène dissous surveillent l'état du ferment en temps réel, ajoutent automatiquement du liquide d'acide et de base ou ajustent le débit d'air, maintiennent une acidité et une alcalinité appropriées (pH 5 - 7) et des niveaux d'oxygène dissous (par exemple, do > 30% de saturation), assurent l'efficacité métabolique.

5, optimisation structurelle et transfert d'énergie: le corps de réservoir cylindrique et la conception de la tête elliptique favorisent un mélange homogène du milieu de culture; L'agitation à un bras simplifie la structure, réduit la consommation d'énergie tout en empêchant les fuites grâce à un joint mécanique tel que le joint à double extrémité, adapté à la fermentation de matériaux à faible viscosité.

II. Domaines d'application

Recherche et développement en laboratoire: en tant que petit système de fermentation pour l'optimisation de la culture microbienne (par exemple, bactéries, levures), l'analyse des métabolites et le criblage des souches, le matériau en verre facilite l'observation en temps réel du processus de fermentation et convient à la recherche universitaire et au développement de processus.

Production biopharmaceutique: dans la production de vaccins, d'antibiotiques ou de protéines recombinantes, fournir un environnement stérile et un contrôle précis des paramètres (par exemple, la température, le pH), raccourcir le cycle de fermentation et améliorer la pureté du produit; Par exemple, la fermentation en cuve unique simplifie le processus traditionnel en deux étapes et réduit le risque de contamination bactérienne.

3, industrie alimentaire et des boissons: application à la fermentation du yaourt, de la sauce soja ou de la bière pour optimiser la production de substances aromatiques en contrôlant l'oxygène dissous et le taux d'agitation; Dans les produits laitiers, un nettoyage efficace est réalisé en combinaison avec la tête de pulvérisation rotative CIP.

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