Биореактор — это устройство, которое позволяет проводить биологические реакции. Биореакторы имеют биореактор клеток растений, биореактор водорослей, биореактор клеток млекопитающих и т. Д. Если продукт должен хорошо ферментироваться, параметры процесса должны строго контролироваться. Сегодня мы поговорим о контроле температуры и контроле значения PH.
1. Контроль температуры биореактора
Температура биореактора будет влиять на скорость ферментативной реакции и растворимость кислорода в культуральной среде во время процесса ферментации, что тесно связано с ростом бактерий, синтезом антибиотиков и растворенным кислородом. Контроль температуры биореактора в основном включает контроль нагрева и охлаждения. Теплопроизводительность рассчитывается по процессу. Холодопроизводительность относится к холодопроизводительности, необходимой после нагревания или стерилизации и в течение указанного времени охлаждения.
Регулятор температуры биореактора состоит из нагревателя и электромагнитного клапана охлаждающей воды. Когда температура в бродильном резервуаре ниже (или выше) определенного установленного значения, система автоматически включит нагреватель (или электромагнитный клапан охлаждающей воды).
Только путем расчета длины трубопровода, среднего давления и потери давления можно определить диаметр теплообменной трубки, а затем определить диаметр регулирующего клапана. Диаметр регулирующего клапана основан на контроле колебания температуры культуры как основного параметра. Если контрольная величина колебания температуры культуры используется в качестве параметра для расчета, степень открытия от 60% до 80% часто может быть установлена как стабильное значение. Чтобы учесть время нагрева при стерилизации, значение может быть ниже, а колебания контроля температуры культуры будут больше.
В системе регулирования температуры с горячей и холодной рубашкой, если вышеупомянутые параметры процесса рассчитаны правильно, контроль параметров является относительно точным, и параметры процесса могут быть получены путем расчета кривой парения или эмпирическим методом. В контроле температуры бака, учитывающем как культивирование, так и стерилизацию, используется автоматический ПИД-регулятор, а диапазон контроля колебаний температуры культивирования составляет ±0,1 °C.
2. Контроль значения рН биореактора
рН ферментационного бульона является комплексным отражением кислотности и щелочности различных биохимических реакций в процессе ферментации.
Существует две формы подачи значения pH: добавление потока и добавление по каплям. Система контроля pH и подачи в основном состоит из перистальтического насоса (или другой транспортной системы) и системы взвешивания.
Помимо системы взвешивания, на эти системы управления сильно влияет разница давлений между биоферментаторами, в том числе изменения давления, вызванные уровнем жидкости. На систему взвешивания также влияют колебания уровня жидкости, поэтому она зависит от размера ферментера, отношения диаметра к высоте и использования.
В настоящее время устройство контроля pH состоит из перистальтического насоса с добавлением кислоты и перистальтического насоса с добавлением щелочи. Когда значение pH выше установленного значения, система автоматически запускает перистальтический насос для добавления кислоты и подает кислую жидкость в ферментационный резервуар пропорционально времени до установленного значения. Когда рН меньше установленного значения, запустите перистальтический насос щелочи для регулировки.