Bồn lên men thép không gỉ Airlift với khử trùng tại chỗ

Bồn lên men thép không gỉ Airlift với khử trùng tại chỗ

Bồn lên men thép không gỉ với hệ thống tiệt trùng tại chỗ được chế tạo từ thép không gỉ 316L, hỗ trợ vệ sinh CIP trực tuyến và tiệt trùng SIP, phù hợp cho vi sinh vật hoặc tế bào nuôi cấy nhạy cảm với lực cắt, được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực dược phẩm sinh học, lên men thực phẩm, vi sinh học nông nghiệp và công nghệ môi trường.

Dung tích tiêu chuẩn của bồn lên men bằng thép không gỉ với hệ thống tiệt trùng tại chỗ dao động từ 10L đến 100L, phù hợp cho quá trình lên men yêu cầu tiệt trùng liên tục và độ tự động hóa cao, từ giai đoạn phát triển quy trình đến thử nghiệm quy mô nhỏ và xác nhận.

Đặc điểm chính

• Vật liệu được ưu tiên, tuân thủ yêu cầu GMP: toàn bộ sử dụng lớp lót thép không gỉ 316L, bề mặt bên trong được đánh bóng gương, bề mặt bên ngoài được xử lý mờ, có khả năng chống ăn mòn và vệ sinh cao, đáp ứng môi trường sản xuất vô trùng tiêu chuẩn dược phẩm.
• Trộn khí lưu động, ít ma sát: Sử dụng hệ thống sục khí từ đáy để tạo dòng chảy hai pha khí-lỏng, ống dẫn tích hợp dưới tác động của dung dịch nuôi cấy giúp chất lỏng dâng lên, đạt được lưu thông tự nhiên của chất lỏng. Tránh ma sát cao do trộn truyền thống, bảo vệ hình thái và hoạt động của vi sinh vật, phù hợp cho hệ thống nhạy cảm như vi khuẩn sợi, actinomycetes và tế bào thực vật.
• Chức năng tiệt trùng tự động trực tuyến: Hỗ trợ tiệt trùng bằng hơi nước tại chỗ (SIP) và vệ sinh bằng hơi nước (CIP), toàn bộ quá trình tiệt trùng và vệ sinh có thể được lập trình và kiểm soát mà không cần tháo dỡ, đảm bảo tính liên tục của quá trình lên men và an toàn trong vận hành vô trùng.
• Thiết kế cấu trúc hợp lý: Tỷ lệ chiều cao bình so với đường kính từ 1:6 đến 1:8, có bộ phận hướng dòng trung tâm bên trong để tăng cường đối lưu chất lỏng và hiệu suất truyền oxy. Phần trên của bình được trang bị cổng vào tiêu chuẩn, có thể kết nối với các điện cực pH, DO, độ dẫn điện và các mô-đun chức năng khác như bổ sung, cấy vi sinh, lấy mẫu.
• Hệ thống trộn khí hiệu suất cao: Trang bị bộ tạo bọt vi lỗ, máy nén khí không dầu và hệ thống khử trùng và lọc khí để đảm bảo khí sạch và nâng cao đáng kể hiệu suất sử dụng oxy.
• Hệ thống điều khiển tự động: Được trang bị hệ thống điều khiển PLC đa kênh, hỗ trợ giám sát thời gian thực và điều khiển vòng kín các thông số như nhiệt độ, lưu lượng khí, pH, DO, bổ sung, áp suất bể và các thông số khác, có thể tích hợp với hệ thống SCADA để thực hiện vận hành từ xa và theo dõi dữ liệu.

Nguyên lý hoạt động

1. Bể lên men khí nén đưa không khí hoặc khí hỗn hợp vào từ đáy để tạo thành dòng bong bóng liên tục trong chất lỏng. Khí này đẩy chất lỏng lên men qua ống dẫn, sau đó tự nhiên chìm xuống khi đạt đến đỉnh, từ đó hình thành vòng tuần hoàn chất lỏng ổn định bên trong bể. Quá trình này không chỉ thúc đẩy sự trộn đều của chất lỏng mà còn cải thiện độ hòa tan của oxy trong chất lỏng và nâng cao hiệu suất truyền khối.
2. Do không có bộ phận khuấy cơ học, hệ thống không tạo ra ứng suất cắt cao trong quá trình vận hành, giúp bảo vệ cấu trúc tế bào, phù hợp cho quá trình lên men của các hệ thống sinh học có cấu trúc phức tạp hoặc dễ vỡ.
3. Ngoài ra, hệ thống tiệt trùng trực tuyến có thể được sử dụng để gia nhiệt bể và đường ống bằng hơi nước để tiêu diệt vi khuẩn còn sót lại, đảm bảo toàn bộ quá trình nuôi cấy luôn ở trạng thái vô trùng.

Ứng dụng

• Sản xuất kháng sinh và chất chuyển hóa hoạt tính: như penicillin, erythromycin và các sản phẩm khác yêu cầu nuôi cấy quy mô lớn của actinomycetes hoặc nấm sợi, phù hợp với quá trình lên men bằng khí nâng có độ cắt thấp và trộn đều.
• Nuôi cấy tế bào thực vật và nấm: phù hợp cho các chất chuyển hóa thứ cấp như paclitaxel, camptothecin, saponin nhân sâm và các sản phẩm nuôi cấy và lên men chất lượng cao khác.
• Nuôi cấy công nghiệp tảo vi sinh: phù hợp cho quá trình lên men tảo nhạy cảm với lực cắt, như tảo đỏ, spirulina, vi khuẩn sản xuất alginate, v.v., để đảm bảo cấu trúc tế bào nguyên vẹn và nâng cao năng suất.
• Sản xuất chế phẩm vi sinh vật nông nghiệp: có thể sử dụng để sản xuất các chủng vi sinh vật có lợi như Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens và các chủng khác để cải thiện đất và phòng trừ bệnh hại.
• Lên men thực phẩm và enzyme: như vi khuẩn axit lactic, men, vi khuẩn enzyme và các quá trình lên men ít stress khác, phù hợp cho sản xuất phụ gia thực phẩm và chế phẩm enzyme sinh học có yêu cầu cao về duy trì hoạt tính sinh học.
• Lĩnh vực công nghệ môi trường: trong xử lý bùn, lên men kỵ khí hoặc các quá trình mở rộng vi sinh vật trong công nghệ môi trường, hệ thống nâng khí nhờ đặc tính tiết kiệm năng lượng và bảo trì thấp cũng được ứng dụng rộng rãi.