Ny fahasamihafan'ny paikady fanaraha-maso ny mari-pana ho an'ny tanky fermentation samihafa habe amin'ny dingana fermentation biolojika

Sava lalana

Ny fermentation biolojika dia dingana iray izay mamadika ny akora manta ho vokatra kendrena amin'ny alàlan'ny metabolisman'ny zavamananaina bitika. Ampiharina betsaka amin'ny sehatry ny fanafody, sakafo, fambolena ary fiarovana ny tontolo iainana izy io. Mandritra ny dingan'ny fermentation, ny mari-pana dia singa fototra izay misy fiantraikany amin'ny asan'ny mikrôba, ny lalan'ny metabolisma ary ny fiforonan'ny vokatra. Misy fahasamihafana lehibe eo amin'ny paikady fanaraha-maso ny mari-pana eo amin'ny ambaratonga samihafa amin'ny tanky fermentation, izay hita indrindra amin'ny fahombiazan'ny fitondrana hafanana, ny rafitry ny rafitra fanaraha-maso, ny hafainganam-pandehan'ny valiny, ny fanaraha-maso ny fanjifana angovo ary ny fampitomboana ny dingana. Ity lahatsoratra ity dia handinika tsara ny fahasamihafana eo amin'ny paikady fanaraha-maso ny mari-pana amin'ny... fitoeran-javatra fanamasinana eo amin'ny ambaratonga laboratoara, andrana, ary indostrialy, ary ny antony ao ambadik'izany, miaraka amin'ny tanjona hanomezana referansa teorika ho an'ny fanatsarana sy fampitomboana ny fizotran'ny fermentation.

I. Ny anjara asan'ny fanaraha-maso ny mari-pana amin'ny fizotran'ny fermentation

Misy fiantraikany amin'ny fiasan'ny sela mikraoba, ny fahafahan'ny fonon'ny sela miditra, ny fifantenana ny lalan'ny metabolisma, ary ny tahan'ny fiforonan'ny vokatra ny mari-pana. Amin'ny ankamaroan'ny dingana fermentation, ny mari-pana tsara indrindra ho an'ny mikraoba dia eo anelanelan'ny 20 sy 40 degre Celsius. Ny fihoarana io mari-pana io dia hitarika amin'ny fihenan'ny fahombiazan'ny metabolisma na ny fahafatesan'ny sela mihitsy aza. Noho izany, ny fitazonana mari-pana mety sy marin-toerana dia fepetra takiana mialoha mba hahazoana antoka ny fahombiazan'ny fermentation sy ny kalitaon'ny vokatra.

Tsy vitan'ny hoe mila mitazona ny mari-pana napetraka ho marin-toerana fotsiny ny rafitra fanaraha-maso ny mari-pana fa tsy maintsy afaka mamaly haingana ihany koa amin'ny fanamby toy ny fiovan'ny hafanana tampoka (toy ny fihanaky ny mikraoba haingana izay miteraka hafanana metabolika be dia be) mandritra ny dingan'ny fermentation.

II. Rafitra fanaraha-maso ny mari-pana amin'ny fitaovana fermentation samihafa

1. Mizana laboratoara (1L - 20L)

Fitaovana fanamasinana ambaratonga laboratoara mazàna dia kely kokoa ny habeny ary manana taha haingana amin'ny famokarana sy fanariana hafanana. Tsotra ihany ny rafitra fanaraha-maso ny mari-pana ao aminy ary amin'ny ankapobeny dia misy ireto singa manaraka ireto:

• Rafitra fanafanana: Satroka fanafanana elektrika na tsorakazo fanafanana;
• Rafitra fampangatsiahana: Fivezivezen'ny rano mangatsiaka amin'ny alalan'ny fonony na bobine fampangatsiahana efa tafiditra ao anatiny;
• Rafitra Fanaraha-maso: Rafitra fanaraha-maso PID (Proportional-Integral-Derivative) mifandray amin'ny thermistors mba hifehezana ny fifandimbiasana eo amin'ny fanafanana sy ny fampangatsiahana;
• Valin-kafatra avy amin'ny mari-pana: Ny thermocouples na thermistor dia manome famantarana ny mari-pana amin'ny fotoana tena izy.

Noho ny habeny kely dia mora zaraina mitovy ny hafanana, haingana ny fanaraha-maso ny mari-pana, ary avo ny fahamarinan'ny rafitra. Amin'ny ankapobeny dia ao anatin'ny ±0.2℃ ny fiovaovan'ny mari-pana.

2. Mizana Mpitondra (50L - 500L)

Fitaovana fanamasinana amin'ny ambaratonga pilot dia ampiasaina amin'ny fanatsarana ny dingana sy ny fanamarinana ny fampitomboana ny isan'ny dingana. Mitombo be ny fahasarotan'ny rafitra:

• Fomba fanafanana: Rafitra fivezivezen'ny rano mafana amin'ny alalan'ny fanafanana amin'ny alalan'ny palitao na etona
• Fomba fampangatsiahana: Fonony roa sosona misy fivezivezen'ny rano fampangatsiahana na bobin-fampangatsiahana anatiny;
• Fitaovana fanaraha-maso ny mari-pana: Matetika misy rafitra fanaraha-maso PLC, izay afaka manitsy ny tahan'ny rano mangatsiaka/mafana;
• Teboka fanaraha-maso: Azo apetraka amin'ny toerana maro ireo fitaovana fandrefesana mari-pana mba hanaraha-maso ny fahasamihafan'ny mari-pana any amin'ny faritra samihafa amin'ny ranoka.

Amin'ity dingana ity, tsy mitovy tanteraka intsony ny fizarazarana ny mari-pana. Indrindra amin'ny rafitra fermentation misy viscosity avo na hakitroky ny sela avo, mety hitranga ny hafanana be loatra na ny hatsiaka ambany eo an-toerana, noho izany dia ilaina ny manonitra izany amin'ny alàlan'ny fanatsarana ny fahombiazan'ny fikororohana sy ny fahafahan'ny rafitra fanaraha-maso mamaly.

3. Ambaratonga indostrialy (1m³ hatramin'ny am-polony m³)

Fitoeran-javatra fanamasinana amin'ny ambaratonga indostrialy miatrika fanamby bebe kokoa amin'ny fanaraha-maso ny mari-pana:

• Olana amin'ny fahombiazan'ny famindrana hafanana: Rehefa mitombo ny habeny dia mihena ny tahan'ny velaran-tany amin'ny habeny, ka mahatonga azy ho sarotra kokoa ny miparitaka ny hafanana ao anatin'ny volume iray;
• Fiangonan'ny hafanana metabolika haingana: Ny fifantohana avo lenta amin'ny sela sy ny metabolisma mavitrika dia mitarika amin'ny fiangonan'ny hafanana haingana;
• Rafitra fampangatsiahana nohatsaraina: Rafitra maro toy ny akanjo misy sosona maro, vata fampangatsiahana mahery vaika, coil fampangatsiahana, ary tilikambo fampangatsiahana no ampiasaina;
• Avo lenta ny automation: Ny rafitra DCS (Distributed Control System) na SCADA dia ampiasaina amin'ny fitantanana ny mari-pana, ahafahana mifehy ny mari-pana ao amin'ny faritra sy manitsy azy amin'ny fomba dinamika;
• Fitomboan'ny tsy fahatomombanan'ny hafanana: Fihetsehana miadana kokoa, fanaraha-maso ny mari-pana taraiky, ka mitaky vinavina sy fanitsiana mialoha;

Ankoatra izany, mandritra ny famolavolana tanky fermentation amin'ny ambaratonga lehibe, dia ilaina ny simulation CFD (Computational Fluid Dynamics) mba haminavina ny fizarazarana ny sehatry ny mari-pana, izay mitarika ny fandaminana ny fantsona fampangatsiahana sy ny famolavolana ireo agitator.

III. Famakafakana ny fahasamihafan'ny paikady fanaraha-maso ny mari-pana

1. Hafainganam-pandehan'ny fanaraha-maso ny mari-pana

Mamaly haingana ny rafitra ampiasaina amin'ny ambaratonga laboratoara, ka mahavita manitsy ny mari-pana ao anatin'ny segondra vitsy;

Ny rafitra andrana dia manana hafainganam-pandeha antonony amin'ny famaliana, izay maharitra am-polony segondra ka hatramin'ny minitra maromaro;

Ny rafitra indostrialy no manana ny valiny miadana indrindra, izay mety haharitra minitra maromaro na mihoatra aza. Noho izany, matetika no ampiasaina ny paikady faminaniana (fanaraha-maso mialoha).

Rafitra fanamasinana amin'ny ambaratonga indostrialy MIKEBIO

2. Fahasamihafan'ny fomba fanaraha-maso ny mari-pana

Ho an'ny rafitra madinika, ny fanafanana elektrika sy ny fanaraha-maso ny rano mangatsiaka no fomba lehibe indrindra;

Ho an'ny rafitra ambaratonga andrana sy mihoatra, ny fanafanana etona sy ny fanitsiana ny tahan'ny fangaroan'ny rano mangatsiaka no matetika ampiasaina;

Ho an'ny tanky indostrialy, ilaina ny fanaraha-maso amin'ny fantsona maro, ary ny loharano mangatsiaka/mafana dia mifamadika ho azy arakaraka ny mari-pana manodidina, ny dingana fanamasinana, ary ny fiovan'ny enta-mavesatra.

3. Fitoviana amin'ny fizarana hafanana

Noho ny habeny kely, dia afaka mahazo hafanana mitovy amin'ny alalan'ny fikororohana ireo fitoeran-javatra kely;

Mila mampiaraka ny fikororohana sy ny rafitra fivezivezena mifehy ny mari-pana ny tanky ambaratonga pilot;

Mitaky endrika rafitra anatiny sarotra kokoa ny tanky indostrialy, toy ny fandrefesana ny mari-pana amin'ny teboka maromaro, ny fikorianan'ny fikorianan'ny rano amin'ny lalana samihafa, ary ny fampangatsiahana misy sosona, sns.

1. Fahasarotana amin'ny fanaraha-maso ny mari-pana sy ny torolàlana momba ny fanatsarana

IV. Fifandraisana eo amin'ny fanaraha-maso ny mari-pana sy ny fahombiazan'ny fermentation

Ny fahamarinan'ny fanaraha-maso ny mari-pana mivantana vokany eo ny tahan'ny fitomboan'ny zavamananaina bitika sy ny karazana metabolites vokarina. Ohatra, amin'ny fermentation antibiotika, ny fiakaran'ny mari-pana dia mety hanafaingana ny fanangonan'ny biomass voalohany, saingy manakana ny fiforonan'ny metabolites faharoa. Ho an'ny dingana izay proteinina mora tohina amin'ny mari-pana ny vokatra fermentation, toy ny rafitra fanehoana proteinina recombinant, ny fivilian-dàlana amin'ny mari-pana dia mety hitarika amin'ny fiforonan'ny rafitry ny proteinina tsy mety na ny fiforonan'ny vatana fampidirana, izay mampihena be ny vokatra azo.

Ankoatra izany, mandritra ny fampitomboana ny dingana, ny fahasamihafan'ny paikady fanaraha-maso ny mari-pana dia iray amin'ireo antony lehibe mahatonga ny angon-drakitra laboratoara ho sarotra adika amin'ny toe-javatra indostrialy.

V. Famaranana

Ny fanaraha-maso ny mari-pana dia singa fototra amin'ny fanodinana biolojika ny fermentation. Ny fitoeran-javatra fermentation samihafa habe dia mitaky paikady fanaraha-maso ny mari-pana voafaritra tsara. Ny fermentation amin'ny ambaratonga kely dia mifantoka amin'ny valiny haingana sy ny fahamarinan-toerana, ny fermentation antonony dia mitaky fifandanjana eo amin'ny hafainganam-pandeha sy ny fizarana mari-pana mitovy, raha toa kosa ny ambaratonga indostrialy dia mitaky automatique avo lenta sy fandrindrana rafitra. Miaraka amin'ny fivoaran'ny teknolojia famokarana sy famakafakana angon-drakitra marani-tsaina, ny rafitra fanaraha-maso ny mari-pana amin'ny ho avy dia ho marani-tsaina sy marina kokoa, izay manome fanohanana matanjaka ho an'ny dingana fermentation mahomby sy azo fehezina.

Etsy ankilany, rehefa misafidy mpanao fermentation bioreactor, ilaina ny mahita mpanamboatra mahazatra manana laza tsara sy matanjaka, mba hahazoana antoka ny kalitaon'ny vokatra. Ny Jiangsu Mike Biotechnology Co., Ltd. dia naorina tamin'ny taona 2008, izay mifantoka amin'ny fitaovana fanamasinana biolojika fikarohana sy fampandrosoana, famokarana ary fivarotana orinasa teknolojia avo lenta. Manana sehatra fanamasinana andrana ny orinasanay, izay tafiditra ao anatin'ny faharanitan-tsaina sy ny automation, ary nanangana rafitra fanamasinana matotra, izay afaka manatanteraka ny fanatsarana ny dingana fanamasinana andrana, manomboka amin'ny famokarana fanamasinana andrana ka hatramin'ny fisarahana sy fanadiovana ny vokatra fanamasinana, ary mametraka toeram-piasana dokotera sy laboratoara maoderina.

Manana orinasa famokarana manara-penitra ny orinasanay, miaraka amin'ny fitaovana sy kojakoja feno ilaina amin'ny fametrahana, indrindra fa ny fitaovana milina isan-karazany, milina fametahana argon arc mandeha ho azy, milina famolahana mandeha ho azy, milina fanapahana mandeha ho azy sy milina fitadiavana lesoka ary fitaovana famokarana sy fitiliana mihoatra ny 60 hafa, ny fizotran'ny famokarana dia manatanteraka ny fandidiana manara-penitra maoderina, mba hanomezana ny mpanjifa kalitao matihanina kokoa sy fanohanana ara-teknika.