Fermentador de acero inoxidable Airlift con esterilización in situ

Fermentador de acero inoxidable Airlift con esterilización in situ Descripción general

El fermentador de acero inoxidable con elevación neumática y esterilización in situ está fabricado en acero inoxidable 316L, admite limpieza CIP en línea y esterilización SIP, es adecuado para microorganismos o cultivos celulares sensibles al cizallamiento y se utiliza ampliamente en los campos de la biofarmacia, la fermentación de alimentos, la microbiología agrícola y la ingeniería de protección medioambiental.

La capacidad convencional del fermentador de acero inoxidable con elevador neumático y esterilización in situ abarca de 10 a 100 litros, lo que lo hace adecuado para procesos de fermentación que requieren continuidad de la esterilización y un alto grado de automatización, desde el desarrollo del proceso hasta la fase de pruebas piloto y validación.

Características principales

• El material es el preferido, de acuerdo con los requisitos de las buenas prácticas de fabricación (GMP): todo el conjunto adopta un revestimiento de acero inoxidable 316L, la superficie interior está pulida a espejo y la superficie exterior tiene un tratamiento mate, con una excelente resistencia a la corrosión y limpieza, para cumplir con el entorno de producción estéril de grado farmacéutico.
• Mezcla por flujo de aire, bajo cizallamiento: el uso de aireación por el fondo para formar un flujo bifásico gas-líquido, el tubo guía incorporado bajo la acción del líquido de cultivo para promover el ascenso, para lograr la circulación natural de los fluidos. Al evitar el alto cizallamiento producido por la mezcla tradicional, protege la forma y la actividad de los microorganismos, y es adecuado para sistemas sensibles como bacterias filamentosas, actinomicetos y células vegetales.
• Función de esterilización automática en línea: admite esterilización por vapor in situ (SIP) y limpieza en línea (CIP); todo el proceso de esterilización y limpieza se puede programar y controlar sin necesidad de desmontar, lo que garantiza la continuidad del proceso de fermentación y la seguridad del funcionamiento aséptico.
• Diseño estructural racional: relación entre la altura y el diámetro del tanque de 1:6 a 1:8, con un deflector central en el interior para mejorar la convección del líquido y la eficiencia de la transferencia de oxígeno. La parte superior del tanque está equipada con una entrada estándar, que puede conectarse a electrodos de pH, DO, conductividad y otros, así como a módulos funcionales de reabastecimiento, inoculación, muestreo y otros.
• Sistema de mezcla de gases de alta eficiencia: equipado con aireador microporoso, compresor de aire sin aceite y sistema de esterilización y filtración de aire para garantizar la limpieza del gas y mejorar significativamente la tasa de utilización del oxígeno.
• Sistema de control automatizado: equipado con un sistema de control PLC multicanal, que admite la supervisión en tiempo real y el control de bucle cerrado de la temperatura, el flujo de gas, el pH, el OD, la reposición, la presión del tanque y otros parámetros, se puede acoplar al sistema SCADA para realizar operaciones remotas y seguimiento de datos.

Principio de funcionamiento

1. El fermentador de elevación por gas introduce aire o gas mezclado a través del fondo para formar un flujo ascendente continuo de burbujas dentro del líquido. Este gas impulsa el líquido de fermentación a subir a través del cilindro guía y, a continuación, se hunde de forma natural cuando alcanza la parte superior, formando así un bucle de circulación de líquido estable dentro del tanque. Este proceso no solo promueve la mezcla homogénea del líquido, sino que también mejora la solubilidad del oxígeno en el líquido y aumenta la eficiencia de la transferencia de masa.
2. Al no haber piezas mecánicas de agitación, el sistema no produce tensiones de cizallamiento de alta intensidad durante el funcionamiento, lo que protege la estructura celular y lo hace adecuado para la fermentación de sistemas biológicos de morfología compleja o estructura frágil.
3. Además, el sistema de esterilización en línea de apoyo puede utilizarse para calentar el tanque y la tubería mediante vapor para eliminar las bacterias extraviadas, con el fin de garantizar que todo el proceso de cultivo se mantenga siempre en un estado estéril.

Aplicaciones

• Producción de antibióticos y metabolitos activos: como la penicilina, la eritromicina y otros productos que requieren el cultivo a gran escala de actinomicetos u hongos filamentosos, que son adecuados para el proceso de fermentación por elevación neumática con bajo cizallamiento y mezcla uniforme.
• Cultivo de células vegetales y hongos: adecuado para metabolitos secundarios, como paclitaxel, camptotecina, saponina de ginseng y otros cultivos de alta calidad y amplificación de la fermentación.
• Cultivo industrializado de microalgas: adecuado para la fermentación de algas sensibles al cizallamiento, como algas rojas, espirulina, bacterias productoras de alginato, etc., para garantizar la integridad de la estructura celular y mejorar el rendimiento.
• Producción de preparados microbianos agrícolas: se puede utilizar para la producción de Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens y otras cepas beneficiosas para la mejora del suelo y la prevención y el control de enfermedades.
• Fermentación de alimentos y enzimas: como bacterias del ácido láctico, levaduras, bacterias enzimáticas y otros procesos de fermentación de bajo estrés, adecuado para la producción de aditivos alimentarios y preparados enzimáticos biológicos con altos requisitos para el mantenimiento de la actividad biológica.
• El campo de la ingeniería de protección medioambiental: en el tratamiento de lodos, la fermentación anaeróbica u otros procesos de expansión microbiana de ingeniería medioambiental, el sistema de elevación por gas también se utiliza ampliamente debido a sus características de ahorro de energía y bajo mantenimiento.