Los fermentadores de bioingeniería son equipos clave para el cultivo de microorganismos o células en el campo de la bioingeniería, proporcionando un entorno adecuado para promover el crecimiento de organismos vivos y la generación de metabolitos. El diseño y uso del fermentador está directamente relacionado con la calidad y la producción de productos de bioingeniería.
Fermentador de bioingenieríaDiseño estructural:
1. tanque: recipiente que contiene el medio de cultivo, generalmente diseñado para ser cilíndrico para facilitar la agitación y la transferencia de calor.
2. sistema de mezcla: incluye agitador, eje de mezcla y motor de accionamiento. La batidora se encuentra en la parte inferior del tanque y está conectada al motor a través de un eje de agitación para mantener las células o microorganismos en el medio de cultivo distribuidos uniformemente y promover la transmisión de oxígeno y otros nutrientes.
3. sistema de control de temperatura: mantener las condiciones de temperatura constante en el tanque a través de un sistema de calefacción / refrigeración en forma de chaqueta o bobina.
4. sistema de ventilación: transporte de aire estéril al tanque a través de un filtro de aire para garantizar las necesidades de cultivo de microorganismos aeróbicos.
5. sistema de monitoreo de pH y oxígeno disuelto: monitoreo y control en tiempo real del pH y el nivel de oxígeno disuelto del medio de cultivo para garantizar un entorno de crecimiento adecuado.
6. boca de llenado y descarga: se utiliza para complementar nutrientes o descargar medios de cultivo durante el proceso de cultivo.
7. puerto de muestreo: se utiliza para extraer muestras sin abrir el tanque para monitorear el Estado de cultivo.
Principio de operación:
1. esterilización: antes del cultivo, el fermentador y sus equipos auxiliares se esterilizan a vapor a alta temperatura para garantizar las condiciones estériles.
2. vacunación: introducir semillas microbianas o celulares precultivadas en el fermentador.
3. cultivo: mantener la uniformidad del medio de cultivo agitando a una temperatura constante, un pH y un suministro de oxígeno para promover el crecimiento del organismo.
4. monitoreo: monitorear la temperatura, el ph, el oxígeno disuelto y otros parámetros del medio de cultivo en tiempo real a través de sensores y ajustarlos según sea necesario.
5. cosecha: al final del ciclo de cultivo, se recoge el medio de cultivo y se separa el producto objetivo mediante centrifugación, filtración y otros métodos.
Campos de aplicación de fermentadores de bioingeniería:
1. medicina: producción de antibióticos, vacunas, enzimas y otras sustancias bioactivas.
2. alimentos: producción de levadura, bacterias lácticas, vitaminas y otros aditivos alimentarios.
3. protección del medio ambiente: tratamiento de aguas residuales y gases residuales y degradación de sustancias nocivas a través de microorganismos.
4. industria química: producción de biocombustibles, bioplásticos y otros recursos renovables.