fermentatore in acciaio inox airlift con sterilizzazione in situ

Panoramica del fermentatore Airlift in acciaio inox con sterilizzazione in situ

Il fermentatore in acciaio inox Airlift con sterilizzazione in situ è realizzato in acciaio inox 316L, supporta la pulizia CIP in linea e la sterilizzazione SIP, è adatto per microrganismi o colture cellulari sensibili al taglio, ampiamente utilizzato nei settori della biofarmaceutica, della fermentazione alimentare, della microbiologia agricola e dell’ingegneria della protezione ambientale.

La capacità convenzionale del fermentatore in acciaio inox airlift con sterilizzazione in situ va da 10L a 100L, ed è adatta ai processi di fermentazione che richiedono continuità di sterilizzazione e un elevato grado di automazione, dallo sviluppo del processo al test pilota e alla fase di convalida.

Caratteristiche principali

• Il materiale è preferibile, in linea con i requisiti GMP: l’intera struttura adotta un rivestimento in acciaio inox 316L, la superficie interna è lucidata a specchio e la superficie esterna è trattata in modo opaco, con eccellente resistenza alla corrosione e pulizia, per soddisfare l’ambiente di produzione sterile di grado farmaceutico.
• Miscelazione a flusso d’aria, basso taglio: l’uso dell’aerazione di fondo per formare un flusso bifasico gas-liquido, il tubo di guida incorporato sotto l’azione del liquido di coltura per promuovere la risalita, per ottenere la circolazione naturale dei fluidi. Evitando l’elevato taglio prodotto dalla miscelazione tradizionale, protegge la forma e l’attività dei microrganismi ed è adatto a sistemi sensibili come batteri filamentosi, attinomiceti e cellule vegetali.
• Funzione di sterilizzazione automatica online: supporto della sterilizzazione a vapore in situ SIP e della pulizia online CIP, l’intero processo di sterilizzazione e pulizia può essere programmato e controllato senza smontaggio, per garantire la continuità del processo di fermentazione e la sicurezza del funzionamento dell’asettico.
• Design strutturale razionale: rapporto altezza/diametro del serbatoio da 1:6 a 1:8, con un deflettore centrale all’interno per migliorare la convezione del liquido e l’efficienza di trasferimento dell’ossigeno. La parte superiore del serbatoio è dotata di un ingresso standard, che può essere collegato a elettrodi di pH, DO, conducibilità e altro, nonché a moduli di rifornimento, inoculazione, campionamento e altri moduli funzionali.
• Sistema di miscelazione dei gas ad alta efficienza: Dotato di aeratore microporoso, compressore d’aria oil-free e sistema di sterilizzazione e filtrazione dell’aria per garantire un gas pulito e migliorare significativamente il tasso di utilizzo dell’ossigeno.
• Sistema di controllo dell’automazione: dotato di sistema di controllo PLC multicanale, supporta il monitoraggio in tempo reale e il controllo ad anello chiuso di temperatura, flusso di gas, pH, DO, rifornimento, pressione del serbatoio e altri parametri, può essere collegato al sistema SCADA per realizzare il funzionamento a distanza e il monitoraggio dei dati.

Principio di funzionamento

1. Il fermentatore a gas introduce aria o gas misto attraverso il fondo per formare un flusso continuo di bolle all’interno del liquido. Questo gas spinge il liquido di fermentazione a salire attraverso il cilindro di guida, per poi affondare naturalmente quando raggiunge la parte superiore, formando così un circuito di circolazione stabile del liquido all’interno del serbatoio. Questo processo non solo favorisce la miscelazione omogenea del liquido, ma migliora anche la solubilità dell’ossigeno nel liquido e aumenta l’efficienza del trasferimento di massa.
2. Non essendoci parti meccaniche di agitazione, il sistema non produce sollecitazioni di taglio ad alta intensità durante il funzionamento, per proteggere la struttura cellulare, adatta alla fermentazione di morfologie complesse o di strutture fragili del sistema biologico.
3. Inoltre, il sistema di sterilizzazione online di supporto può essere utilizzato per riscaldare il serbatoio e la tubazione attraverso il vapore per uccidere i batteri vaganti, per garantire che l’intero processo di coltura sia sempre in uno stato sterile.

Applicazioni

• Produzione di antibiotici e metaboliti attivi: come penicillina, eritromicina e altri prodotti che richiedono la coltivazione su larga scala di attinomiceti o funghi filamentosi, adatti al processo di fermentazione ad aria con basso taglio e miscelazione uniforme.
• Coltura di cellule vegetali e funghi: adatta a metaboliti secondari, come paclitaxel, camptothecin, saponina di ginseng e altre colture di alta qualità e amplificazione della fermentazione.
• Coltura industrializzata di microalghe: adatta per la fermentazione di alghe sensibili al taglio, come le alghe rosse, la spirulina, i batteri produttori di alginato, ecc.
• Produzione di preparati microbici per l’agricoltura: può essere utilizzato per la produzione di Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens e altri ceppi benefici per il miglioramento del suolo e la prevenzione e il controllo delle malattie.
• Fermentazione di alimenti ed enzimi: come batteri lattici, lieviti, batteri enzimatici e altri processi di fermentazione a basso stress, adatti alla produzione di additivi alimentari e preparati enzimatici biologici con elevati requisiti di mantenimento dell’attività biologica.
• Il campo dell’ingegneria della protezione ambientale: nel trattamento dei fanghi, nella fermentazione anaerobica o in altri processi di espansione microbica dell’ingegneria ambientale, il sistema di sollevamento del gas è ampiamente utilizzato per le sue caratteristiche di risparmio energetico e bassa manutenzione.