Cellulære landbrukssystemer – Downstream prosessering
Høsting
Cellehøsting er et viktig skritt i all gjæringsbasert produksjon, og valget av separasjonssystem påvirker i stor grad produktkvalitet, utbytte og kostnad for nedstrømsprosessering. Å skreddersy høstesystemet til typen prosess og mikroorganismer som brukes, er derfor avgjørende for høy ytelse.
Cellehøsting
Alfa Laval har levert separasjonsutstyr til fermenteringsindustrien i flere tiår. Vi tilbyr platestabelseparatorer og dekantere for alle celletyper og anleggsstørrelser, og våre løsningsspesialister hjelper deg med å velge det perfekte separasjonssystemet for deg.
Dekantersentrifuger
Separasjonseffektiviteten i høstingsstadiet bestemmer i høy grad utbyttet av prosessen. Derfor er det å velge separasjonsutstyr som matcher prosessen og mikroorganismen, nøkkelen til å oppnå optimale resultater.
For biomassefermenteringsprosesser er Alfa Laval Foodec dekantersentrifuger ansett for å være det beste valget på grunn av deres eksepsjonelle håndteringskapasitet for faste stoffer, svært enkel rengjøring, hygieniske design og lavt behov for vedlikehold.
Foodec enheter er tilgjengelige med tofaset væskeutløp eller væskeutløp under trykk (paringsskive) som kan brukes når skumdannelse er et problem.
Hvis det er variasjoner i fôret, kan Foodec dekantere også utstyres med Alfa Laval PondCtrl, et automatisert system for å kontrollere væskenivået i dekantersentrifugen under drift. PondCtrl muliggjør raske justeringer av separasjonsprosessen, gjør rengjøringsprosessen raskere og forenkler start- og stopprosedyrene, noe som resulterer i økt oppetid og utbytte.
Separatorer
En Alfa Laval-separator er det perfekte valget for mer krevende høstingsoppgaver. For eksempel er Alfa Laval Bactofuge-separatoren ideell for å fjerne mikrobielle celler fra buljonger med høy tetthet i industrielle fermenteringsapplikasjoner. Takket være dens kontinuerlige utslipp av faste stoffer, tilbyr Bactofuge-separatoren enestående gjennomstrømning – selv ved høy cellebelastning.
Med Alfa Lavals unike hermetiske design gir Bactofuge svært skånsom akselerasjon av buljongen, noe som resulterer i minimal cellelyse og mer effektiv separasjon. Den hermetiske designen reduserer også energiforbruket med opptil 40 %. I tillegg sikrer det et luftfritt miljø inne i separatoren, og minimerer dermed skumdannelse og risiko for forurensning.
Rensing
Et rensetrinn, hvor urenheter fjernes, er ofte nødvendig før den endelige formuleringen av produktet. Utformingen av renseprosessen varierer avhengig av om du produserer biomasse eller en bestemt ingrediens.
Fjerner urenheter gjennom vask
For biomassefermenteringsprosesser utføres rensing ofte ved å vaske produktet. Først tilsettes vann til de høstede cellene, og deretter fjerner en eller flere separatorer eller dekantere overflødig vann og urenheter.
Rensing ved hjelp av membraner
Ved presisjonsgjæring er produktet en spesifikk ingrediens i væsken, og noen fine suspenderte urenheter er fortsatt tilstede etter innhøstingen. Disse kan fjernes i en mikrofiltrerings- eller åpen ultrafiltreringsprosess, hvor målproteinet (eller andre molekyler) gjenvinnes i permeatet mens de suspenderte urenhetene beholdes.
Alternativt kan en fin ultrafiltreringsmembran brukes hvis målmolekylet må renses fra finløselige urenheter. I denne prosessen tilsettes vann rett før filtreringstrinnet, og vannet og forbindelser med lav molekylvekt, som sukker og salter, går gjennom membranen mens produktet forblir i retentatet.
Konsentrasjon
Ett av de siste trinnene i en fermenteringsbasert proteinproduksjonsprosess er å konsentrere produktet ved å fjerne overflødig vann. Dette kan gjøres på to måter, gjennom fordampning eller membranfiltrering.
Konsentrasjon gjennom fordampning
Alfa Laval tilbyr to forskjellige fordampnings systemer, AlfaVap og AlfaFlash. Begge er basert på platevarmevekslerteknologi, noe som resulterer i fordeler som:
- Kompakt størrelse – et Alfa Laval-fordampningssystem er mye mindre enn tilsvarende skall-og-rør-baserte systemer
- Skånsom oppvarming og korte oppbevaringstider gjør dem spesielt egnet for varmefølsomme produkter der det er fare for nedbrytning og misfarging
- Minimalt vedlikehold og lang driftstid takket være den selvrensende effekten i platevarmevekslerne
- Svært høy driftssikkerhet
AlfaVap er designet for væsker med lav til middels avleiring, og AlfaFlash er for væsker med mye avleiring.
Konsentrasjon gjennom membranfiltrering
En annen måte å konsentrere sluttproduktet på er å bruke fine membraner for å fjerne overflødig vann. I dette tilfellet konsentreres produktet når vannet fjernes gjennom membranen.
Alfa Lavals omvendt osmose- og nanofiltreringsmembraner er perfekte for dette bruksområdet. Hovedfordelene ved å bruke membranfiltrering sammenlignet med fordampning er at produktet ikke varmes opp, noe som eliminerer risikoen for degenerasjon og misfarging, og energiforbruket er mye lavere.
Komplette downstream-behandlingssystemer
Alfa Laval kan tilby komplette systemløsninger hvor bioreaktor for høsting og rensing og konsentrasjonsutstyr er integrert i en fungerende prosesslinje og koblet til hygienisk væskehåndtering og termisk utvekslingsutstyr som ventiler, pumper, rør og varmevekslere. I tillegg kan Alfa Laval tilby automatiseringsløsninger som muliggjør nøyaktig kontroll og enkel overvåking av hele prosessen.
