Семенной ферментер

В процессе биологической ферментации часто используются ферментеры и посевные ферментеры в качестве важного оборудования, оба из которых могут использоваться для микробного выращивания. Однако существуют значительные различия в конкретных сценариях применения и функциях.

Ферментер — это устройство, которое служит процессу микробной ферментации и может играть роль в культуре клеток, экспрессии белков, дрожжах, бактериальных штаммах, грибах, бактериях, биохимических исследованиях и фармацевтических препаратах. В отличие от чашек Петри, ферментеры имеют больший объем и могут осуществлять крупномасштабные, высокоплотные и непрерывные стабильные процессы ферментации. Они также имеют автоматизированные функции управления и сбора данных, что позволяет значительно снизить нагрузку на ручные операции.

Ферментаторы семян — это устройства, используемые для подготовки семян бактерий. Вообще говоря, это устройство для предварительной культивации перед ферментером, и его основная функция — обеспечить количество и качество воспроизводства семян. Ферментеры для семян хорошо подходят для долгосрочного сохранения, амплификации и упаковки микроорганизмов и обычно используются в таких отраслях, как микробиологические испытания, фармацевтика, пищевая промышленность и биохимия.

Разница между ферментерами и семенными ферментерами

1. Различные области применения

Ферментеры широко используются в таких отраслях, как фармацевтика, пищевая, пивоварение и химическая промышленность, для производства различных продуктов брожения, например, в оборудовании, используемом для ферментации пива; А семенные ферментеры в основном играют роль в биотехнологии, пищевой промышленности, медицине и других областях, таких как ферментация йогурта и маточного раствора напитков из молочнокислых бактерий.

Определение уровней ферментера семян

Уровень ферментера семян: относится к количеству раз, которое семена необходимо поэтапно культивировать для подготовки, в зависимости от:

(1) Характеристики роста бактерий, прорастания спор и скорости размножения бактерий;

(2) Производительность используемого ферментера.

Например:

Бактерии: быстро растут, используют небольшую долю семян и имеют меньше стадий со вторичной ферментацией.

Бутылка для баклажанов → Ферментер для семян → Ферментер

Плесень: растет медленно, как Penicillium, и подвергается третичной ферментации.

Суспензия спор → Первичный ферментер семян (27 ℃, 40 часов прорастания спор, производство мицелия) → Вторичный ферментер семян (27 ℃, 10-24 часа, быстрый рост бактерий, густой мицелий) → Ферментер

Актиномицеты: растут медленнее, используя четырехэтапную ферментацию.

Дрожжи: медленнее, чем бактерии, быстрее, чем плесень, актиномицеты, обычно используют семена первого сорта.

Вопросы, на которые следует обратить внимание при определении уровня ферментаторов семян

(1) Чем меньше уровней семян, тем лучше, что может упростить процесс и контроль, а также снизить вероятность бактериальной инфекции.

(2) Слишком малое количество семян, небольшое количество инокулята, длительное время ферментации, снижение производительности ферментера и повышенная вероятность бактериальной инфекции.

(3) Хотя количество ферментеров для семян варьируется в зависимости от ассортимента продукции и масштаба производства. Но оно также связано с выбранными условиями процесса. Если условия культивирования в биореакторе для семян изменяются для ускорения прорастания спор и размножения бактерий, количество стадий в ферментере для семян также может быть соответственно сокращено.

При ферментационном производстве съедобных грибов часто применяется вторичная ферментация и третичная ферментация. Если рассчитывать на основе объема инокуляции 10%, то конечные ферментеры, используемые в данном случае, следующие: 50 литров первичного ферментера для семян, 500 литров вторичного биореактора для семян и 5000 литров ферментера. Это 100 литров, а ферментер — 1000 литров. Как правило, два или более ферментеров для семян объединяются с одним ферментером, так что после заражения одного ферментера для семян бактериями остается еще один биореактор для семян для резервного копирования. Чем меньше объем ферментера для семян, тем меньше количество инокуляции бактерий из встряхиваемой бутылки и тем ниже вероятность заражения другими бактериями.

При использовании ферментеров объемом 10 л и 25 л, и в основном при использовании трехступенчатой ферментации, соответствующий вторичный посевной ферментер для ферментера объемом 10 л (рассчитанный на 75%) составляет 750 мл, а первичный посевной ферментер — 75 мл. Аналогично, ферментер объемом 25 л соответствует вторичному посевному баку объемом 1800 мл и первичному посевному биореактору объемом 180 мл.

2. Различные функции

Ферментеры в основном отвечают за производство препаратов и должны обеспечивать необходимые условия для жизнедеятельности и метаболизма микроорганизмов, а также быть простыми в эксплуатации и контроле для достижения технологических условий и достижения высоких выходов. Семенной ферментер в основном служит инструментом для выращивания микробных семян, используемым для выращивания и размножения микробных семян, чтобы обеспечить необходимый объем бактерий для культивирования в ферментере.

3. Различные конструкции оборудования

Ферментеры обычно имеют закрытую конструкцию с кожухотрубчатой конструкцией в нижней части и полным впуском и выпуском газа, а также смесительным устройством в верхней части, которое может регулировать такие параметры, как впуск, выпуск и перемешивание в соответствии с потребностью; Ферментеры для посева семян часто имеют двухслойную или однослойную структуру, оборудованные обычными запорными клапанами для воды и интерфейсами предварительной подачи газа.

Объем его относительно невелик, структура относительно проста, и он обычно оснащен портом инокуляции пламени. В целом, ферментеры имеют больший объем, чем ферментеры для посева, более сложные системы смешивания и вентиляции, и их легче контролировать автоматически.

4. Режим работы плохой

Ферментеры широко используются в таких отраслях, как фармацевтика, пищевая, пивоварение и химическое машиностроение, для контроля выращиваемых материалов с помощью систем смешивания, вентиляции, нагрева и других методов. В ферментерах для семян обычно смешивают горизонтально или вертикально с помощью блендера, который в основном используется для размножения микробов, стабильности ферментации и хранения.

5. Различные требования к точности

Процесс ферментации требует высокой точности биологических параметров, требуя, чтобы все параметры в резервуаре оставались в определенном стабильном состоянии, а также иметь возможность собирать и регистрировать данные для обеспечения качества продукта. Напротив, требования к точности для биореакторов для семян относительно низкие, и нет необходимости рассматривать контроль и регистрацию других параметров, обеспечивая при этом количество и качество воспроизводства семян.

Ферментеры и биореакторы для посева являются важным ключевым оборудованием в области биологической ферментации. Хотя они имеют некоторое сходство по внешнему виду, они имеют существенные различия в функциях и структуре, а также различия в сценариях применения. Для различных потребностей применения предприятия и научно-исследовательские институты могут выбирать ферментеры и ферментеры для посева обоснованно, исходя из конкретных производственных потребностей, чтобы оптимизировать процессы ферментации, повысить эффективность производства и качество продукции.