Kontinuální, přesně regulovaná dodávka živin do bioreaktoru
Bioreaktor má dodávat co možná nevyšší výtěžnost produktu. K tomu potřebuje přesnou regulaci všech důležitých parametrů, kterými jsou: koncentrace živin, teplota nebo obsah kyslíku, aby byla optimálně podpořena fermentace. Zjistěte, jak Vám na míru střižená řešení ventilů a senzorů zajistí bezpečné, reprodukovatelné procesy ve Vašich fermentorech.
Výzvy fermentačních procesů
Bioreaktoru se v běžícím fermentačním procesu neustále přivádějí substráty, koncový produkt se kontinuálně odebírá. Uzavřený regulační okruh zaručuje, aby regulované parametry vždy co možná nejvíce odpovídaly zadaným požadovaným hodnotám. Přitom je potřeba zvládnout četné výzvy:
Odběr vzorků
Odvod plynu
Dodávka živin
Sklizeň buněk
PLC
Biologický materiál
35 °C – 37 °C (optimální růstová teplota)
Biokatalyzátory (buňky nebo enzymy)
Produkty
Živný roztok
Regulace průtoku
Přívod plynu: Ve fermentačním procesu se používají čtyři plyny: kyslík O₂, dusík N₂, oxid uhličitý CO₂ a vzduch. Pro optimální růst produktu musí být optimálně regulovány.
Výzvy a problémy v případě konvenčních řešení
Systém kultur ve fermentoru podléhá nepřetržitému buněčnému krmení. Biochemický proces reaguje velmi citlivě na změnu parametrů. Proto se nikdy nesmí přivádět příliš málo nebo příliš mnoho živného roztoku. Pokud je proces narušen, všechny doplněné látky se stanou nepoužitelnými, což vede ke zbytečným nákladům a časovým prodlevám. Pro regulaci kontinuálního dokrmování se často používají membránové ventily, které však nemají optimální charakteristiku regulace.
Pro spolehlivě fungující fermentaci je důležité, aby cykly výroby a čištění byly od sebe bezpečně oddělené. Kontaminace cizími zárodky nebo CIP médii by učinila kompletní šarži fermentovaného produktu zcela nepoužitelnou. Aby se předešlo zbytečně vysokým nákladům, používají se v běžných zařízeních pro kontrolu průtoku často Coriolisova měřicí zařízení. Ta však jsou těžká a obtížně se s nimi manipuluje, navíc výrazně zvyšují náklady na čerpání.
Průtokoměry, teplotní senzory, regulační ventily a jiné komponenty jsou v lince často instalované na těžko dostupných místech. Kromě toho jsou přístroje často velké a těžké – konvenční průtokoměr a právě takový ventil mohou společně vážit klidně 18 až 20 kilogramů. Tyto faktory komplikují jak instalaci, tak i pozdější preventivní údržbu v každodenní výrobě.
Nepřetržité monitorování správné dodávky glukózy má zabezpečit výrobní procesy a zajistit dostupnost zařízení – s co možná nejmenšími personálními náklady. Navíc slouží k tomu, aby proces splňoval četné regulace a předpisy ve farmaceutickém průmyslu, které vyžadují kompletní dokumentaci měřicích parametrů pro jednoznačnou zpětnou sledovatelnost. Ne každý způsob řízení procesu tyto četné požadavky splňuje.
Bezpečná, rychlá a automatizovaná regulace bioreaktorů s na míru střiženými systémy
Jen pokud všechny regulační okruhy fungují bezvadně, mohou Vaše stroje zaručit efektivní výrobní procesy a vysoce kvalitní koncové produkty. Dimenzování ventilů a konstrukce regulačních okruhů je často složitým a časově náročným procesem. V prvním kroku si udělejte představu s pomocí našeho nástroje pro uspořádání ventilů a zjistěte, jaké řešení ventilů by se nejlépe hodilo pro Váš fermentační proces. Ve druhém kroku Vám rádi osobně poradíme a sestavíme perfektně vybrané a dimenzované produkty.
Alternativně Vám nabídneme kompletní systémové řešení, které Vám ušetří náklady na inženýrské a výrobní procesy – klidně i s automatizací. Promluvte si přímo s našimi experty!
Přívod plynu
Regulace průtoku
Odběr vzorků
Odvod plynu
PLC
Vlnovcový ventil včetně polohovacího zařízení ELEMENT
FLOWave Typ 8098
Živný roztok
Výhody systémového řešení B)urkert:
Úspora instalačního prostoru i hmotnosti
U běžných řešení je celková hmotnost obou komponent, které zajišťují regulovaný přívod živného roztoku do bioreaktoru, cca 18,5 kg (DN ½“). Naproti tomu celková hmotnost řešení Bürkert při stejné DN činí pouhé 4,4 kg. S lokálním regulačním okruhem Bürkert tak můžete ušetřit cca 14 kg hmotnosti. Řešení navíc potřebuje mnohem menší instalační prostor. Výsledkem je tedy flexibilnější koncepce zařízení, kratší doba instalace a nižší náklady na strojní zařízení.
Náš nástroj pro správný výběr procesních ventilů a jejich dimenzování Vám pomůže snadno a přesně stanovit velikost sedlových a membránových ventilů s pneumatickým nebo elektromotorovým pohonem.
Bürkert resistApp vám pomáhá při hledání vhodných materiálů a poskytuje informace o chemické odolnosti elastomerů, plastů a kovů pro různá plynná a kapalná média.