Fermentador de vidrio con aireación y esterilización externa

Descripción general del fermentador de vidrio con elevación neumática

La estructura principal del fermentador de vidrio con elevador neumático está compuesta por un tanque de vidrio de silicio y boro de alta transparencia y accesorios de acero inoxidable 316L, que se utiliza ampliamente en institutos de investigación científica, desarrollo piloto, biofármacos, fermentación de alimentos e ingeniería medioambiental, entre otros campos.

El fermentador de vidrio con elevador neumático utiliza gas como fuente de energía, forma un flujo bifásico gas-líquido a través del sistema de aireación inferior y realiza una circulación ascendente bajo la acción del cilindro guía para lograr una mezcla uniforme y un suministro completo de oxígeno. El fermentador de vidrio con elevador neumático tiene una estructura sencilla, es fácil de limpiar y esterilizar, y es adecuado para cultivos celulares a gran escala sensibles al cizallamiento, como hongos, microalgas, células vegetales y células animales.

Características

• Tanque de visualización altamente transparente: fabricado con material de vidrio de silicio y boro resistente a la presión y la temperatura, combinado con una cubierta de acero inoxidable 316L y un sistema receptor, con buena resistencia a la corrosión y estabilidad química, lo que resulta conveniente para que los operadores observen el estado del líquido de fermentación en tiempo real.
• Sin diseño de mezcla mecánica: utiliza un modo de mezcla por circulación de líquido impulsado por aire, que se basa en la formación de burbujas ascendentes en la parte inferior del aire, y utiliza gas para impulsar el líquido dentro y fuera del cilindro de infusión para formar un campo de flujo circulante, con el fin de lograr una mezcla uniforme.
• Diseño científico del cilindro guía: el cilindro guía incorporado mejora la eficiencia de la separación gas-líquido, optimiza la trayectoria de circulación y mejora la eficiencia de la transferencia de oxígeno. La perturbación de la mezcla formada por el método de elevación por gas es leve, lo que evita eficazmente el daño por cizallamiento de las células.
• Pequeña fuerza de cizallamiento, gran adaptabilidad: adecuado para microorganismos o células sensibles a la fuerza mecánica, como actinomicetos, hongos filamentosos, microalgas, líneas celulares vegetales, etc.
• Alta utilización de gas, excelente eficiencia de transferencia de oxígeno: el contacto gas-líquido es suficiente, alta utilización de oxígeno. Con el aireador microporoso se puede mejorar aún más el valor KLa (coeficiente global de transferencia de oxígeno), adecuado para cultivos microbianos con alta demanda de oxígeno.
• Volumen flexible: la gama de especificaciones abarca desde 10 l hasta 100 l y otros modelos, para satisfacer las diferentes escalas de aplicaciones, desde el nivel de laboratorio hasta el nivel piloto. La relación de llenado de líquido es de hasta un 75 %-90 %, lo que ahorra espacio y mejora la eficiencia.

Principio de funcionamiento

El funcionamiento del fermentador de vidrio con elevación por aire se basa en la introducción de aire desde el dispositivo de aireación inferior, que impulsa el líquido de fermentación a subir a lo largo del cilindro guía bajo la acción de la flotabilidad del gas, y luego a caer fuera del cilindro para formar un ciclo continuo. Este campo de flujo de circulación neumática mejora la mezcla, aumenta las tasas de transferencia de masa y mantiene eficazmente la homogeneidad del entorno de cultivo.

Dado que no hay piezas giratorias en el método de ascenso neumático, no se genera una fuerza de cizallamiento de alta velocidad, lo que proporciona una buena protección para las células frágiles y es adecuado para el cultivo en suspensión de células vegetales o animales, etc. El sistema también permite un buen control y supervisión en línea de la temperatura, el pH y el oxígeno disuelto, y cuenta con módulos funcionales ampliables, como el reabastecimiento automático y la eliminación de espuma.

Áreas de aplicación

• Cultivo de microalgas y desarrollo de bioenergía: adecuado para el cultivo de microalgas fotosintéticas como Spirulina, Rhodococcus aurantium, Chlorella, etc., utilizadas para la extracción de proteínas de algas, clorofilas, carotenoides y otras sustancias biológicamente activas, y ampliamente utilizadas en los campos de la alimentación saludable, la cosmética y el biodiésel.
• Cultivo de células y tejidos vegetales: ampliamente utilizado en muchos tipos de células vegetales, células en suspensión y cultivos de raíces peludas, para la producción de metabolitos secundarios de plantas medicinales, como paclitaxel, saponina de ginseng, etc., lo que es adecuado para los requisitos de producción de nivel GMP.
• Cultivo de hongos filamentosos y actinomicetos: como Penicillium, Streptomyces y otras especies, estos microorganismos son complejos, fáciles de enredar, la mezcla mecánica tradicional conduce fácilmente a la rotura del micelio, y el tanque de elevación por aire evita eficazmente este problema.
• Cultivo de células animales: debido a su baja fuerza de cizallamiento, se puede utilizar para el cultivo de células mamíferas como CHO, HEK293, etc. Es adecuado para la selección inicial y la amplificación del proceso de proteínas recombinantes, anticuerpos y otras producciones biofarmacéuticas.
• Desarrollo y selección de procesos de fermentación: como herramienta para la investigación de procesos de fermentación, la optimización de parámetros de proceso y la ampliación a escala piloto, es adecuado para la prueba de comparación rápida de diferentes condiciones de fermentación.