Усё, што вам трэба ведаць пра Sparger in Fermenter

Што такое шпаргер у ферментатары?

Карацей кажучы, АРазбрызгальнік у ферментергэта прылада, якое выкарыстоўваецца для ўвядзення паветра або іншых газаў у ферментацыйную ёмістасць.

Як правіла, гэта перфараваная труба, размешчаная на дне ёмістасці або побач з крыльчаткай і дазваляе газу выпускацца ў вадкасць праз невялікія адтуліны або бруі.

Мэтаразбрызгальнік - гэта забеспячэнне кіслародам для працэсаў аэробнага закісання або змешванне вуглякіслага газу (CO2) для працэсаў анаэробнага закісання. распыляльнік дапамагае падтрымліваць аптымальны ўзровень растворанага кіслароду ў культуральным асяроддзі, які неабходны для росту і метабалізму мікраарганізмаў, такіх як дрожджы або бактэрыі.

У працэсе закісання разбрызгач можа таксама выкарыстоўвацца для кантролю PH, тэмпературы і змешвання змесціва ёмістасці. ён звычайна выкарыстоўваецца ў прамысловых маштабах біяперапрацоўкі, дзе вялікія аб'ёмы мікраарганізмаў культывуюцца адначасова, каб забяспечыць паслядоўнае і эфектыўнае закісанне.

У галіне закісання распыляльнікі гуляюць ключавую ролю ў стварэнні аптымальнага асяроддзя для росту мікробаў. Кажучы простымі словамі, распыляльнік - гэта прылада, якое выкарыстоўваецца для ўвядзення газу (звычайна кіслароду або вуглякіслага газу) у вадкую сераду. Падчас закісання часта выкарыстоўваюцца распыляльнікі для кантролю канцэнтрацыі растворанага кіслароду, ключавога пажыўнага рэчыва для росту мікробаў. У гэтым паведамленні ў блогу мы падрабязна абмяркуем, што такое раскідчык, як ён працуе і яго значэнне ў працэсе закісання.

Што такое інжэктар?

Распыляльнік - гэта прыстасаванне для ўвядзення газу (звычайна кіслароду або вуглякіслага газу) у вадкую сераду. Размеркавальнікі звычайна складаюцца з ўваходнага адтуліны для газу і порыстага матэрыялу для рассейвання газу ў вадкасці. Кіпрыя матэрыялы могуць быць выраблены з розных матэрыялаў, уключаючы спеченные металы, кераміку або палімеры.

Распыляльнікі звычайна выкарыстоўваюцца для кантролю канцэнтрацыі растворанага кіслароду ў вадкіх асяроддзях падчас закісання. Гэта таму, што кісларод з'яўляецца ключавым пажыўным рэчывам для росту мікробаў, і яго даступнасць моцна ўплывае на хуткасць і эфектыўнасць ферментацыі. Акрамя таго, эдуктары таксама могуць быць выкарыстаны для кантролю рн асяроддзя закісання шляхам увядзення вуглякіслага газу або іншых кіслых газаў.

Тып дыстрыбутара:

Ёсць некалькі тыпаў разбрасывальнікаў, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў ферментацыйнай прамысловасці, кожны з якіх мае свае перавагі і недахопы. Самыя распаўсюджаныя тыпы раскідвальнікаў:

1. Порыстыя размеркавальнікі:

Гэтыя размеркавальнікі зроблены з порыстых матэрыялаў, такіх як спечаныя металы, кераміка або палімеры. Яны шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловасці дзякуючы высокай эфектыўнасці і прастаце выкарыстання.

2. Інжэктары бурбалак:

Гэтыя фарсункі ўводзяць газ у асяроддзе закісання ў выглядзе бурбалак. Яны менш эфектыўныя, чым порыстыя распыляльнікі, але часта выкарыстоўваюцца для маламаштабнай ферментацыі.

3. Мембранныя распыляльнікі:

Гэтыя распыляльнікі выкарыстоўваюць газапранікальную мембрану для ўвядзення газу ў асяроддзе закісання. Яны эфектыўныя, але іх складаней чысціць і абслугоўваць.

Важнасць разбрызгальнікаў у ферментерах:

Распыляльнікі гуляюць ключавую ролю ў працэсе закісання, кантралюючы канцэнтрацыю растворанага кіслароду і pH у асяроддзі закісання. Канцэнтрацыя растворанага кіслароду з'яўляецца найважнейшым параметрам для росту мікробаў, паколькі яна ўплывае на хуткасць і эфектыўнасць ферментацыі. Кантралюючы канцэнтрацыю растворанага кіслароду, распыляльнікі могуць дапамагчы пераканацца, што працэс ферментацыі аптымізаваны для максімальнага ўраджаю і якасці.

У дадатак да кантролю канцэнтрацыі растворанага кіслароду, небулайзеры таксама можна выкарыстоўваць для кантролю pH ферментацыйнай асяроддзя. Гэта важна, таму што pH моцна ўплывае на хуткасць і эфектыўнасць росту мікробаў. Уводзячы кіслотныя газы, такія як вуглякіслы газ, распыляльнікі могуць падтрымліваць аптымальны дыяпазон pH для росту мікробаў.

Фактары, якія варта ўлічваць пры выбары раскідвальніка:

Пры выбары разбрызгальніка для брадзільнага апарата неабходна ўлічваць некалькі фактараў, у тым ліку тып мікраарганізмаў, якія культывуюцца, памер брадзільнага апарата і жаданыя ўмовы ферментацыі. Напрыклад, порыстыя распыляльнікі звычайна лепш падыходзяць для буйнамаштабнага закісання з-за іх высокай эфектыўнасці, у той час як распыляльнікі з паветранымі бурбалкамі могуць лепш падыходзіць для дробнамаштабнага закісання. Выбар распыляльніка таксама можа залежаць ад канкрэтных патрабаванняў працэсу ферментацыі, такіх як неабходная канцэнтрацыя растворанага кіслароду або аптымальны дыяпазон pH.

Тэхнічнае абслугоўванне і ачыстка раскідвальніка:

Правільнае абслугоўванне і ачыстка распыляльніка важныя для забеспячэння аптымальнай працы і прадухілення забруджвання. Распыляльнікі неабходна перыядычна чысціць, каб выдаліць назапашванне мікробаў або іншыя забруджванні, якія могуць паўплываць на іх эфектыўнасць. Працэс ачысткі можа адрознівацца ў залежнасці ад тыпу распыляльніка, але звычайна ўключае замочванне распыляльніка ў мыйным растворы з наступным дбайным прамываннем вадой. У дадатак да рэгулярнай чысткі распыляльнік трэба рэгулярна правяраць на наяўнасць пашкоджанняў або зносу і пры неабходнасці замяняць.

Тыпы разбрызгальнікаў, якія выкарыстоўваюцца ў ферментерах

1. Сітаваты размеркавальнік:

Порыстыя распыляльнікі вырабляюцца з розных матэрыялаў, уключаючы спечаныя металы, кераміку і палімеры. Гэтыя распыляльнікі маюць вялікую плошчу паверхні і вялікую колькасць дробных пор, якія дазваляюць газу раўнамерна размяркоўвацца па ўсёй ферментацыйнай асяроддзі. Высокая эфектыўнасць порыстых распыляльнікаў робіць іх папулярным выбарам для буйнамаштабных ферментацый, дзе высокая хуткасць перадачы газу мае вырашальнае значэнне для аптымальнага росту мікробаў. Порыстыя распыляльнікі таксама маюць перавагу ў тым, што іх лёгка чысціць і абслугоўваць, паколькі яны звычайна прызначаны для разборкі і ачысткі паміж партыямі.

2. Bubble Shooter:

Бурбалкавыя інжэктары, таксама вядомыя як дыфузары, уводзяць газ у ферментацыйную сераду ў выглядзе бурбалак. Гэтыя распыляльнікі звычайна зроблены з порыстага матэрыялу або дробнай сеткі, якая стварае невялікія бурбалкі паветра пры праходжанні газу. Пузырчатые інжэктары звычайна выкарыстоўваюцца для маламаштабнага закісання, дзе высокая хуткасць перадачы газу менш важная. Пузырчатые распыляльнікі маюць перавагу ў тым, што яны простыя і недарагія ў выкарыстанні, але яны могуць быць менш эфектыўнымі, чым порыстыя распыляльнікі, і ствараюць большую турбулентнасць у асяроддзі закісання.

3. Мембранны размеркавальнік:

Мембранныя распыляльнікі выкарыстоўваюць газапранікальныя мембраны для ўвядзення газу ў асяроддзе закісання. Гэтыя распыляльнікі маюць вялікую плошчу паверхні і вялікую колькасць дробных пор, якія дазваляюць газу раўнамерна размяркоўвацца па ўсёй ферментацыйнай асяроддзі. Мембранныя распыляльнікі эфектыўныя і могуць перадаваць газ на высокіх хуткасцях, што робіць іх папулярным выбарам для буйнамаштабных закісанняў. Мембранныя распыляльнікі, аднак, можа быць складаней чысціць і абслугоўваць, таму што мембрана часта далікатная і лёгка пашкоджваецца.

4. Паверхневыя аэратары:

Паверхневыя аэратары, таксама вядомыя як мешалкі, ствараюць турбулентны паток на паверхні ферментацыйнай асяроддзя, дазваляючы газу ўбірацца ў вадкасць. Гэтыя размеркавальнікі звычайна выкарыстоўваюцца ў маламаштабных ферментацыях, дзе высокая хуткасць перадачы газу менш важная. Павярхоўныя аэратары маюць перавагу ў тым, што яны простыя і недарагія ў выкарыстанні, але яны могуць быць менш эфектыўнымі, чым іншыя тыпы распыляльнікаў, і ствараюць большую турбулентнасць у асяроддзі закісання.

5. Шпрыц:

Эдуктары выкарыстоўваюць газавыя бруі высокага ціску для стварэння турбулентнасці ў асяроддзі закісання, у выніку чаго газ паглынаецца вадкасцю. Гэтыя разбрасывальнікі звычайна выкарыстоўваюцца ў невялікіх маштабах ферментацыі і маюць перавагу ў тым, што яны простыя ў выкарыстанні і недарагія. Аднак інжэктары могуць быць менш эфектыўнымі, чым іншыя тыпы распыляльнікаў, і ствараць большую турбулентнасць у асяроддзі закісання.

Выберыце правільны раскідвальнік:

Пры выбары разбрызгальніка для брадзільнага апарата неабходна ўлічваць некалькі фактараў, такіх як тып мікраарганізмаў, якія культывуюцца, памер брадзільнага апарата і жаданыя ўмовы ферментацыі. Выбар распыляльніка таксама можа залежаць ад канкрэтных патрабаванняў працэсу ферментацыі, такіх як неабходная канцэнтрацыя растворанага кіслароду або аптымальны дыяпазон pH. Правільнае абслугоўванне і ачыстка распыляльніка важныя для забеспячэння аптымальнай працы і прадухілення забруджвання. Разумеючы розныя тыпы даступных раскідвальнікаў і іх плюсы і мінусы, спецыялісты па ферментацыі могуць прымаць абгрунтаваныя рашэнні аб тым, як аптымізаваць працэс ферментацыі і дасягнуць жаданых вынікаў.

Асноўная функцыя барботажа ў ферментер

1. Аксігенацыя:

Адной з асноўных функцый разбрызгальніка ў ферментеры з'яўляецца забеспячэнне кіслародам мікраарганізмаў, якія культывуюцца. Гэта асабліва важна для аэробных мікраарганізмаў, якія патрабуюць кіслароду для росту і метабалізму. Распыляльнік дастаўляе кісларод у ферментацыйную сераду ў выглядзе паветраных бурбалак або патоку паветра, што дазваляе мікробам паглынаць кісларод і выкарыстоўваць яго для вытворчасці энергіі.

2. Змяшаць:

У дадатак да забеспячэння кіслародам, распыляльнік таксама гуляе важную ролю ў змешванні асяроддзя закісання. Калі газ уводзіцца ў асяроддзе, ён стварае турбулентнасць, якая дапамагае раўнамерна размеркаваць пажыўныя рэчывы і іншыя неабходныя інгрэдыенты па вадкасці. Правільнае змешванне мае вырашальнае значэнне для забеспячэння аптымальнага росту мікробаў, паколькі гэта дазваляе мікраарганізмам атрымліваць неабходныя пажыўныя рэчывы і выдаляць адходы.

3. Кантроль PH:

Распыляльнікі таксама могуць выкарыстоўвацца для кантролю рн ферментацыйнай асяроддзя шляхам увядзення ў вадкасць вуглякіслага газу або іншых кіслых газаў. Гэта дапамагае падтрымліваць pH у патрэбным дыяпазоне і прадухіляе рост шкодных мікробаў, якія квітнеюць у кіслай асяроддзі.

4. Кантроль тэмпературы:

У некаторых выпадках для кантролю тэмпературы ферментацыйнай асяроддзя таксама можна выкарыстоўваць распыляльнікі. Уводзячы паток халоднага паветра, распыляльнік можа дапамагчы знізіць тэмпературу носьбіта і прадухіліць перагрэў. І наадварот, нагрэтае паветра можна выкарыстоўваць для павышэння тэмпературы асяроддзя і спрыяння росту мікробаў.

5. Кантроль пены:

Нарэшце, распыляльнікі таксама можна выкарыстоўваць для кантролю адукацыі пены падчас закісання. Пена можа быць праблемай пры буйнамаштабных закісаннях, паколькі яна перашкаджае працэсу змешвання і зніжае эфектыўнасць размеркавальніка. Уводзячы паток паветра ў асяроддзе для закісання, распыляльнікі могуць дапамагчы разбіць пену і прадухіліць яе назапашванне.

у заключэнне:

Такім чынам, распыляльнікі гуляюць ключавую ролю ў працэсе закісання, забяспечваючы кісларод, змешваючы ферментацыйныя асяроддзя, кантралюючы pH і тэмпературу і прадухіляючы адукацыю пены. Выбар правільнага тыпу разбрызгальніка, належнае абслугоўванне і ачыстка маюць вырашальнае значэнне для аптымізацыі працэсу закісання і дасягнення жаданых вынікаў. Разумеючы функцыю размеркавальніка ў ферментер, спецыялісты па ферментацыі могуць прымаць абгрунтаваныя рашэнні аб тым, як аптымізаваць працэс ферментацыі і дасягнуць жаданых вынікаў.

Прымяненне размеркавальніка ў ферментер

1. Вытворчасць піва і віна:

Адно з найбольш распаўсюджаных прымянення раскідвальнікаў у ферментерах - вытворчасць піва і віна. У гэтых галінах распыляльнікі звычайна выкарыстоўваюцца для забеспячэння кіслародам дрожджаў падчас закісання, што дапамагае спрыяць здароваму росту дрожджаў і эфектыўнаму закісанню. Разбрызгальнікі таксама могуць быць выкарыстаны для кантролю тэмпературы і pH ферментацыйнай асяроддзя, якія маюць вырашальнае значэнне для дасягнення патрэбнага водару і ўзроўню алкаголю ў канчатковым прадукце.

2. Біярэмедыяцыя:

Распыляльнікі таксама выкарыстоўваюцца ў галіне біярэмедыяцыі, якая прадугледжвае выкарыстанне мікраарганізмаў для расшчаплення забруджвальных рэчываў і іншых забруджвальных рэчываў у навакольным асяроддзі. У гэтым дадатку распыляльнікі выкарыстоўваюцца для ўвядзення кіслароду ў забруджанае месца, што дапамагае спрыяць росту мікраарганізмаў, адказных за расшчапленне забруджвальных рэчываў. Гэты працэс асабліва эфектыўны для ачысткі глебы і падземных вод, забруджаных нафтапрадуктамі, растваральнікамі і іншымі прамысловымі хімікатамі.

3. Фармацэўтычная вытворчасць:

Дыстрыбутары таксама шырока выкарыстоўваюцца ў фармацэўтычнай прамысловасці для вытворчасці вакцын, антыбіётыкаў і іншых лекаў. У гэтых прыкладаннях распыляльнікі выкарыстоўваюцца для ўвядзення кіслароду ў мікробныя культуры, адказныя за вытворчасць патрэбнага прадукту. Распыляльнікі таксама могуць дапамагчы змяшаць ферментацыйнае асяроддзе і кантраляваць тэмпературу і pH культуры, якія вельмі важныя для падтрымання здароўя і прадуктыўнасці мікробных культур.

4. Прамысловая ферментацыя:

Спаргеры таксама звычайна выкарыстоўваюцца ў буйнамаштабных прамысловых закісаннях для вытворчасці ферментаў, амінакіслот і іншых біялагічных прадуктаў. У гэтых прыкладаннях распыляльнікі выкарыстоўваюцца для забеспячэння кіслародам мікробнай культуры і дапамагаюць падтрымліваць тэмпературу і pH, неабходныя культуры. Правільнае распыленне мае вырашальнае значэнне для дасягнення высокіх ураджаяў і падтрымання здароўя і прадуктыўнасці мікробных культур.

5. Даследаванні і распрацоўкі:

Нарэшце, распыляльнікі часта выкарыстоўваюцца ў навуковых даследаваннях і распрацоўках для вывучэння росту і паводзін мікраарганізмаў у кантраляваных лабараторных умовах. Распыляльнікі можна выкарыстоўваць для ўвядзення розных газаў у ферментацыйныя асяроддзя, што дазваляе даследчыкам вывучаць уплыў розных умоў навакольнага асяроддзя на рост і метабалізм мікробаў.

у заключэнне

Такім чынам, распыляльнікі з'яўляюцца важнай часткай многіх працэсаў ферментацыі, забяспечваючы кісларод, змешваючы ферментацыйныя асяроддзя і кантралюючы тэмпературу і pH культуры. Выкарыстанне раскідвальнікаў мае вырашальнае значэнне для дасягнення высокіх ураджаяў і падтрымання здароўя і прадуктыўнасці мікробных культур. Разумеючы розныя спосабы прымянення і выкарыстання разбрасывальнікаў у працэсе ферментацыі, эксперты па ферментацыі могуць прымаць абгрунтаваныя рашэнні аб тым, як аптымізаваць працэс ферментацыі і дасягнуць жаданых вынікаў.

Які з іх папулярны распыляльнік для ферментацыі?

распыляльнік сопла ў ферментер іРазмеркавальнікі адтуліны ў ферментерах

Насадкі і размеркавальнікі з адтулінамі - два папулярныя тыпы размеркавальнікаў, якія выкарыстоўваюцца ў ферментарах. Вось дадатковая інфармацыя аб кожным:

1. Распределители фарсунак у ферментерах:

Распыляльнік з фарсункамі - гэта распыляльнік, які выкарыстоўвае шэраг соплаў для ўвядзення бурбалак паветра ў асяроддзе для закісання. Сопла звычайна размяшчаюцца ў выглядзе сеткі на дне ферментэра, праз які газ падаецца з кантраляванай хуткасцю. Распыляльнікі з фарсункамі папулярныя ў прамысловай ферментацыі, таму што яны забяспечваюць эфектыўнае змешванне і насычэнне кіслародам ферментацыйнай асяроддзя. Яны таксама адносна простыя ў чыстцы і абслугоўванні.

2. Дыстрыб'ютары адтуліны ў ферментерах:

Распыляльнік - гэта распыляльнік, які выкарыстоўвае шэраг невялікіх адтулін або адтулін для ўвядзення бурбалак паветра ў асяроддзе для закісання. Адтуліны звычайна размешчаны ў выглядзе сеткі ў ніжняй частцы ферментера, праз якія газ падаецца з кантраляванай хуткасцю. Распыляльнікі з дыяфрагмай папулярныя ў асяроддзі даследаванняў і распрацовак, таму што яны дазваляюць дакладна кантраляваць хуткасць увядзення газу і могуць выкарыстоўвацца для вывучэння ўплыву розных газавых складаў на рост і метабалізм мікробаў.

І фарсункі, і распыляльнікі эфектыўныя для падачы кіслароду ў мікробную культуру і змешвання асяроддзя закісання. Выбар разбрызгальніка залежыць ад канкрэтных патрабаванняў працэсу закісання, у тым ліку памеру ферментэра, тыпу мікраарганізмаў, якія культывуюцца, і жаданага выніку закісання. У рэшце рэшт, мэта складаецца ў тым, каб выбраць распыляльнік, які забяспечвае эфектыўную перадачу газу і спрыяе здароваму росту мікробаў, мінімізуючы пры гэтым адукацыю пены і іншыя непажаданыя пабочныя эфекты.

у заключэнне:

Такім чынам, распыляльнік з'яўляецца важнай часткай працэсу закісання і гуляе ключавую ролю ў кантролі канцэнтрацыі растворанага кіслароду і pH у асяроддзі закісання. Выбар правільнага тыпу раскідвальніка, належнае абслугоўванне і ачыстка могуць дапамагчы забяспечыць аптымізаваны працэс закісання для максімальнага ўраджаю і якасці. Разумеючы, што такое спрэдэр і як ён працуе, спецыялісты па ферментацыі могуць прымаць абгрунтаваныя рашэнні аб тым, як аптымізаваць працэс ферментацыі і дасягнуць жаданых вынікаў.

Вы зацікаўлены ў аптымізацыі працэсу ферментацыі з раскідвальнікамі?

Калі так, не саромейцеся вывучыць розныя даступныя варыянты раскідвання, каб даведацца, якую карысць яны могуць прынесці вашаму канкрэтнаму прымяненню.

Звярніцеся да эксперта па ферментацыі і абярыце патрэбны спечаны распыляльнік OEM сёння, каб даведацца больш і пачаць паляпшаць свой працэс ферментацыі!

Дадатковыя рэсурсы:

Для чытачоў, зацікаўленых у атрыманні дадатковай інфармацыі аб раскідвальніках у ферментарах, даступныя некалькі рэсурсаў. Некаторыя рэкамендаваныя рэсурсы ўключаюць:

"Ферментацыйная мікрабіялогія і біятэхналогія" EMT El-Mansi, CFL Amaral і WWM Souza (2019)
"Прынцыпы інжынерыі біятэхналагічных працэсаў" Палін М. Доран (2012)
"Даведнік па прамысловай культуры клетак: клеткі млекакормячых, мікробаў і раслін", галоўны рэдактар ​​Віктар Г. Аўнінс (2010)