جهاز تخمير من الفولاذ المقاوم للصدأ مع تعقيم في الموقع

مخمر من الفولاذ المقاوم للصدأ مع تعقيم في الموقع نظرة عامة

جهاز التخمير المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ مع تعقيم في الموقع مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L ، ويدعم التنظيف CIP المباشر والتعقيم SIP ، ومناسب للكائنات الحية الدقيقة أو مزارع الخلايا الحساسة للقص ، ويستخدم على نطاق واسع في مجالات الأدوية الحيوية ، وتخمير الأغذية ، وعلم الأحياء الدقيقة الزراعية ، وهندسة حماية البيئة.

تتراوح السعة التقليدية لمخمر الفولاذ المقاوم للصدأ المزود بنظام تعقيم في الموقع من 10 لترات إلى 100 لتر، وهو مناسب لعملية التخمير التي تتطلب استمرارية التعقيم ودرجة عالية من الأتمتة، من تطوير العملية إلى مرحلة الاختبار التجريبي والتحقق.

الميزات الرئيسية

• المواد مفضلة، بما يتماشى مع متطلبات GMP: يتم استخدام بطانة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L بالكامل، والسطح الداخلي مصقول كالمرآة، والسطح الخارجي معالج بطبقة غير لامعة، مع مقاومة ممتازة للتآكل ونظافة، لتلبية متطلبات بيئة الإنتاج المعقمة من الدرجة الصيدلانية.
• خلط تدفق الهواء، قص منخفض: استخدام التهوية السفلية لتشكيل تدفق ثنائي الطور للغاز والسائل، وأنبوب التوجيه المدمج تحت تأثير سائل الثقافة لتعزيز الارتفاع، لتحقيق الدوران الطبيعي للسوائل. تجنب القص العالي الناتج عن الخلط التقليدي، يحمي شكل ونشاط الكائنات الحية الدقيقة، ومناسب للأنظمة الحساسة مثل البكتيريا الخيطية، الفطريات الشعاعية والخلايا النباتية.
• وظيفة التعقيم التلقائي عبر الإنترنت: دعم التعقيم بالبخار في الموقع SIP والتنظيف عبر الإنترنت CIP ، يمكن برمجة عملية التعقيم والتنظيف بالكامل والتحكم فيها دون تفكيك ، لضمان استمرارية عملية التخمير وسلامة تشغيل المعقم.
• تصميم هيكلي عقلاني: نسبة ارتفاع الخزان إلى قطره من 1:6 إلى 1:8، مع وجود عاكس مركزي بالداخل لتعزيز الحمل الحراري للسائل وكفاءة نقل الأكسجين. الجزء العلوي من الخزان مزود بمدخل قياسي، يمكن توصيله بأقطاب قياس الأس الهيدروجيني والأكسجين المذاب والموصلية وغيرها من الأقطاب الكهربائية، بالإضافة إلى وحدات التزويد والتلقيح وأخذ العينات وغيرها من الوحدات الوظيفية.
• نظام خلط غاز عالي الكفاءة: مزود بتهوية دقيقة المسام، وضاغط هواء خالٍ من الزيت، ونظام تعقيم وترشيح الهواء لضمان نظافة الغاز وتحسين معدل استخدام الأكسجين بشكل كبير.
• نظام التحكم الآلي: مزود بنظام تحكم PLC متعدد القنوات، يدعم المراقبة في الوقت الفعلي والتحكم في الدائرة المغلقة لدرجة الحرارة وتدفق الغاز ودرجة الحموضة والأكسجين المذاب والتجديد وضغط الخزان وغيرها من المعلمات، ويمكن توصيله بنظام SCADA لتحقيق التشغيل عن بُعد وتتبع البيانات.

مبدأ العمل

1. يضخ جهاز التخمير بالغاز الهواء أو الغاز المختلط من خلال القاع لتشكيل تدفق فقاعات مستمر داخل السائل. يدفع هذا الغاز سائل التخمير إلى الارتفاع من خلال أسطوانة التوجيه، ثم يغرق بشكل طبيعي عندما يصل إلى القمة، وبالتالي يشكل حلقة دوران سائلة مستقرة داخل الخزان. لا تعزز هذه العملية الخلط المتجانس للسائل فحسب، بل تحسن أيضًا قابلية ذوبان الأكسجين في السائل، وتعزز كفاءة نقل الكتلة.
2. نظرًا لعدم وجود أجزاء تقليب ميكانيكية، لن ينتج النظام إجهاد قص عالي الكثافة أثناء التشغيل، وذلك لحماية بنية الخلية، مما يجعله مناسبًا لتخمير الشكل المعقد أو البنية الهشة للنظام البيولوجي.
3. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام نظام التعقيم عبر الإنترنت الداعم لتسخين الخزان وخط الأنابيب بالبخار لقتل البكتيريا الضالة، لضمان أن تكون عملية الاستزراع بأكملها في حالة معقمة دائمًا.

التطبيقات

• إنتاج المضادات الحيوية والمستقلبات النشطة: مثل البنسلين والإريثروميسين وغيرها من المنتجات التي تتطلب زراعة واسعة النطاق للفطريات الشعاعية أو الفطريات الخيطية، والتي تناسب عملية التخمير بالرفع الهوائي مع قص منخفض وخلط موحد.
• زراعة الخلايا النباتية والفطريات: مناسبة للمستقلبات الثانوية، مثل باكليتاكسيل وكامبتوثيسين وجينسنج سابونين وغيرها من الزراعة عالية الجودة وتضخيم التخمير.
• ثقافة الطحالب الدقيقة الصناعية: مناسبة لتخمير الطحالب الحساسة للقص، مثل الطحالب الحمراء، والسبيرولينا، والبكتيريا المنتجة للألجينات، وما إلى ذلك، لضمان سلامة بنية الخلية وتحسين المحصول.
• إنتاج المستحضرات الميكروبية الزراعية: يمكن استخدامها لإنتاج البكتيريا Bacillus subtilis و Bacillus licheniformis و Bacillus amyloliquefaciens وغيرها من السلالات المفيدة لتحسين التربة والوقاية من الأمراض ومكافحتها.
• تخمير الأغذية والإنزيمات: مثل بكتيريا حمض اللاكتيك والخميرة والبكتيريا الإنزيمية وغيرها من عمليات التخمير منخفضة الإجهاد، وهي مناسبة لإنتاج المضافات الغذائية والمستحضرات الإنزيمية البيولوجية ذات المتطلبات العالية للحفاظ على النشاط البيولوجي.
• مجال هندسة حماية البيئة: في معالجة الحمأة والتخمير اللاهوائي أو غيرها من عمليات التوسع الميكروبي في هندسة البيئة، يستخدم نظام الرفع بالغاز على نطاق واسع أيضًا بسبب ميزاته الموفرة للطاقة وقليلة الصيانة.