Cellulære landbrukssystemer – Oppstrøms prosessering
Bioreaktoren er hjertet i enhver cellulær landbruksprosess. Det er her de første råvarene omdannes til verdifulle produkter. Bioreaktorer må ha systemer på plass for å kontrollere parametere som temperatur, pH, oksygen og sterilitet for å lette veksten av mikroorganismene. Siden hver mikroorganisme favoriserer sine egne spesifikke forhold, må utformingen av bioreaktoren skreddersys til mikroorganismene som brukes i prosessen for å maksimere utbytte og produktkvalitet.
Alfa Laval har lang erfaring innen bioreaktordesign og kan tilby skreddersydde bioreaktorer for alle typer fermenteringsprosesser og applikasjoner, uavhengig av hvilken type mikroorganisme som brukes.
Vi kan levere frøfermentorer og primærfermentatorer med det som er nødvendig:
- Agitasjon – Innholdet i bioreaktoren må til enhver tid blandes grundig for å sikre en jevn fordeling av næringsstoffer og gass til hver celle i bioreaktoren. I tillegg er det nødvendig med agitering for å sikre at det ikke er lommer med for høye/lave temperaturer eller pH-verdier. Å skape optimal agitering er en kritisk designoppgave, men samtidig må man sørge for at forskyvingsspenningen på cellene ikke er for stor.
- Gassforsyning – Enten det er oksygen eller en annen gass, er det avgjørende å designe gjennomblåsingssystemer som sikrer optimal overføring av gassen fra boblene inn i kulturmediet, slik at den er tilgjengelig for mikroorganismene. Det er også viktig å filtrere de innkommende gassene for å sikre sterilitet.
- Inokulering – Hver bioreaksjon (fermentering) starter med inokuleringen. Inokulering er prosessen med å introdusere en forkultur med celler fra en frøfermentor eller en ristekolbe. Å opprettholde sterile forhold under inokuleringsprosessen er svært viktig siden unnlatelse av dette vil føre til tap av hele fermenteringspartiet.
- Næringsstofftilsetning – Det er mange bioreaksjoner der ytterligere næringsstoffer tilsettes de innledende gjæringsmediene under gjæringsprosessen. Dette muliggjør lengre varige reaksjoner, men man må også sørge for at de tilførte næringsstoffene er sterile. Derfor må bioreaktoren utformes med riktige steriliseringssystemer, ved bruk av sterile filtre eller varme, for å sikre at næringsstoffene ikke introduserer fremmede celler.
- Sterilisering – Før bioreaksjonen startes, må bioreaktoren steriliseres grundig. Dette gjøres oftest ved å injisere damp i bioreaktoren og holde høy temperatur i en periode.
- Prøvetaking – Selv når du gjør noe så trivielt som prøvetaking, må du være oppmerksom siden dette kan introdusere fremmede celler i kulturen som kan forurense hele partiet. Bioreaktoren må derfor utformes med riktige prøvetakingssystemer som gjør at operatørene kan ta prøver uten risiko for å forurense kulturen.
- Avgassbehandling – Spylte gasser som ikke absorberes, må drives ut av bioreaktoren for å hindre at trykket bygges opp. Avgassystemet må være utstyrt med filtre som lar overflødig gass slippe ut, samtidig som steriliteten opprettholdes.
- Temperaturkontroll – Mikroorganismene produserer varme mens de vokser, og overskuddsvarmen fjernes vanligvis ved å sirkulere kjølevann i en kappe rundt bioreaktoren for å opprettholde en optimal temperatur.
Alle Alfa Laval fermenteringsanlegg oppfyller kravene i de strengeste standardene for hygiene for å sikre en vellykket fermenterings-/bioreaksjonsprosess.
