细胞农业系统上游加工
生物反应器是所有细胞农业工艺的核心。 在这里,最初的原材料将转化为有价值的产品。 生物反应器必须有适当的系统来控制温度、pH 值、氧气和无菌等参数,以促进微生物的生长。 由于每种微生物都有其特有的条件,因此生物反应器的设计必须针对工艺中使用的微生物进行定制,以最大限度地提高产量和产品质量。
阿法拉伐在生物反应器设计方面拥有丰富的经验,可以为各种类型的发酵工艺和应用(无论使用了哪种微生物)提供定制的生物反应器。
我们可以为种子发酵罐和初级发酵罐提供必需的条件:
- 搅拌 – 生物反应器中的内容物在任何给定时间都必须彻底混合,以确保营养物和气体均匀分布到生物反应器中的每个细胞。 此外,还需要通过搅拌来确保没有温度或 pH 值过高/过低的袋子。 创造最佳搅拌是一项关键的设计任务,但同时必须确保对细胞的剪切应力不会过大。
- 气体供应 – 无论是氧气还是其他气体,都必须设计喷射系统以确保气体最恰当地从气泡转移到培养基,从而能接触到微生物。 还必须过滤进入的气体以确保无菌。
- 接种 – 每个生物反应(发酵)都从接种开始。接种是使用种子发酵罐或摇瓶中的细胞进行预培养的过程。 接种过程中务必保持无菌条件,否则会导致损失整个发酵批次。
- 营养物添加 – 有许多生物反应在发酵过程中向初始发酵培养基添加额外的营养物。 这样可以使反应更持久,但还必须确保引入的营养物质是无菌的。 因此,生物反应器必须设计有适当的灭菌系统,通过无菌过滤器或加热来确保营养物质不会引入任何外来细胞。
- 灭菌 – 在开始生物反应之前,必须对生物反应器进行彻底灭菌。 这通常是通过向生物反应器注入蒸汽并保持高温一段时间来实现。
- 取样 – 即使是做取样之类的小事时也得小心谨慎,因为这可能会将外来细胞引入培养物,从而污染整批样品。 因此,生物反应器必须设计有适当的取样系统,使操作员能够在不污染培养物的情况下取样。
- 废气处理 – 未被吸收的喷射气体必须从生物反应器中排出,以防止压力升高。排气系统必须配备用于排除多余的气体的过滤器,同时保持无菌状态。
- 温度控制 – 微生物在生长过程中会产生热量,通常会通过在包围生物反应器的夹套中循环冷却水来去除多余的热量,以保持最佳温度。
所有阿法拉伐发酵罐均符合最严格的卫生标准,可确保成功的发酵/生物反应过程。