Ферментационная установка ФУ2-3

Для приобретения даного продукта обратитесь в отдел продаж по телефону: +7(916)846-8-416

Ферментационная установка ФУ2-3

     Данная  установка позволяет полностью автоматизировать процесс культивирования с помощью Системы управления биореактором Merabit являющейся логическим продолжением системы QUADRUS и отличается большей надежностью. Функционирует без участия компьютера, но предполагает его использование в качестве более удобного способа мониторинга процессов.   . Контроллер БУК-3, входящий в систему Merabit управляет температурой, рН, парциальным давлением кислорода - рО2 , скоростью вращения мешалки, аэрацией, а также осуществляет контроль за подпиткой в течение всей ферментации.  Эта установка  представляет собой динамичную,  быстро регулируемую систему, позволяющую решать разнообразные исследовательские  задачи  по оптимизации процесса культивирования микроорганизмов.
Ферментер снабжен: 
•    Платиновым термодатчиком сопротивления, клапаном  автоматической подачи холодной воды в рубашку, встроенную в донышко ферментёра, для охлаждения и электронагревателем для поддержания заданной температуры ферментационной среды.
•    Фильтром для очистки воды подаваемой в систему охлаждения.
•    Фильтром предварительной очистки воздуха. Очищенный от микрочастиц воздух подается в ферментер через стерильный фильтр, который задерживает споры и вегетативные клетки посторонней микрофлоры. Это позволяет поддерживать  стерильность  внутри ферментера.
•    Стерильным фильтром для отходящих из ферментеров газов.
•    Холодильником отходящих газов  для задержания паров воды из культуральной среды  для минимизации испарения и минимизации  уменьшения объема жидкости.  
•    рО2 - электродом для измерения уровня  растворенного кислорода.
•    Мешалкой с электроприводом для перемешивания вязких суспензий в ферментерах с целью улучшения массообмена. Обороты мешалки автоматически изменяются и стабилизируются  с точностью ±5%  контроллером по сигналу с датчика кислорода, что позволяет поддерживать заданный уровень рО2  (кислорода,  растворенного в среде от 0÷ 100%). Обычно при выращивании аэробных микроорганизмов рО2 поддерживают в зоне 20 - 40 % от насыщения).
•    Системой регулирования расхода подаваемого в ферментер воздуха, состоящей:
     - из редуктора стабилизирующего давление воздуха перед подачей в ферментёр,
     - манометра для измерения этого  давления воздуха, 
     - ротаметра с дросселем  для установки требуемого расхода воздуха,
       - клапана используемого для автоматической подачи дополнительной        дозы воздуха, в случае нехватки основного потока, заданного экспериментатором, а также  в случае нехватки оборотов мешалки, для поддержания заданного уровня  рО2.
•    Системой рН-контроля и рН-статирования, состоящей:
      - из рН-электрода (служит для измерения концентрации ионов водорода в реакционной среде),
       - двух перистальтических насосов для подачи растворов кислоты и щелочи в ферментер (автоматическое поддержание заданного рН в культуральной среде).
•    Системой автоматической подпитки субстратами, состоящей из перистальтического насоса, управляемого программой с ПК. Система позволяет вести подпитку субстратами, как по заданной временной программе (можно задать интервал времени через который будет включаться насос и время работы насоса в секундах),   так и по сигналу с датчика рО2 (позволяет поддерживать заданный рО2 посредством добавления субстрата. А точней когда субстрат в среде кончается, дыхание микроорганизмов резко снижается, что приводит повышению растворенного кислорода в среде. Уровень рО2 становится выше заданного, что приводит к включению насоса для подпитки субстратом. После попадания субстрата в среду дыхание усиливается, что приводит к снижению уровня рО2 ниже заданного значения и насос выключается. Таким образом, в процессе ферментации поддерживается заданный уровень  рО2 и заодно происходит подпитка культивируемых микроорганизмов субстратом.
•    Портами с резиновым уплотнением для установки датчиков как сверху (в крышку) так и сбоку в нижнюю часть.  Входными и выходными штуцерами со стерильными силиконовыми трубками для подачи в ферментер растворов субстратов, кислоты, щелочи, пеногасителя  и для отбора проб и промежуточных сливов - при отъемно-доливном способе культивирования  (fed-batсh).
•    Автоматической системой пеногашения,  подача пеногасителя осуществляется перистальтическим насосом по сигналу с датчика пены, установленного непосредственно в ферментационной емкости.

ОСОБЕННОСТИ УСТАНОВКИ:
•    Установка выполнена в настольном  исполнении со съемной ферментационной емкостью. Стерилизация ферментера выполняется автоклавированием. 
•     В качестве привода перемешивающего устройства установлен легко съемный бесколлекторный электродвигатель, чем были достигнуты более длительный ресурс и момент по сравнению с коллекторным приводом такой же мощности.
•    Контроллер имеет разветвленное многоуровневое меню для установки всех параметров;
Запись всех параметров процесса с выборочной периодичностью (1 – 60 мин.) на flash-disk в формате MS Excel:
Точность измерения и поддержания заданных параметров:

Параметр    Точность измерения    Точность поддержания    Диапазон
pH                          0.02                                    0.05                     1.0-11.0
t ºC                        0.1ºС                                    0.2                      15-50ºС
t ºC                        0.5ºС                                  ±0,2ºC                   50-130ºС
pO2                       0.5%                                    2%                        0-100%
rpm    -                   ±5%                                                                 50-1200
 Основные технические характеристики:
Напряжение питания                                                                      220 в  50гц
Максимальная потребляемая мощность                                      300 вт.
Полный объем                                                                                 3 л.
Подводимое давление воздуха                                                    1-2 бара.
Максимальная температура охлаждающей воды                      15ºС
Габариты ВхШхД                                                                          800х350х1000
Вес                                                                                                 35 кг.

Ниже приведены примеры протоколов ферментаций и результаты полученных активностей внеклекточных ферментов в различных режимах культивирования для различных продуцентов: 

Рис.1а - Графический протокол ферментации Aspergillus foetidus в периодическом режиме с автоматическим поддержанием температуры 30оС, рН – 4,0 и рО2 – 5%. 
Рис.1б - Динамика биосинтеза внеклеточной пектиназы при ферментации Aspergillus foetidus в периодическом режиме с автоматическим поддержанием температуры 30оС, рН – 4,0 и рО2 – 5%. 
Рис.2а - Графический протокол ферментации Aspergillus aculeatus в периодическом режиме с подпиткой углеродным субстратом по рО2  и автоматическим поддержанием температуры 30оС, рН – 4,5 и рО2 – 30%. 
Рис.2б - Динамика биосинтеза внеклеточной ксиланазы при ферментации Aspergillus aculeatus в периодическом режиме с подпиткой углеродным субстратом по рО2  и автоматическим поддержанием температуры 30оС, рН – 4,5 и рО2 – 30%. 
При культивировании Aspergillus foetidus (рис. 1а и 1б) поддержание заданного  рО2 достигалось автоматическим изменением оборотов мешалки (рис.1а). Из данного рисунка видно (см. об. мешалки), что наиболее интенсивный рост культуры наблюдался с 16 ч до 36 ч роста. Далее до 120 ч роста дыхание снижалось, что приводило к снижению оборотов мешалки. К этому времени, скорее всего, закончились все доступные субстраты. Результатом этого явилось снижение дыхания культуры, что привело к  увеличению рО2 (см. рис.1а) и остановка биосинтеза пектиназы (см. рис.1б). 
Максимальная активность пектиназы - 710 ед/мл наблюдалась на 120 час. роста.
    Культивирование  Aspergillus aculeatus (рис. 2а и 2б) на первом этапе проводили в периодическом режиме с поддержанием заданного рО2 – 30% автоматическим изменением оборотов мешалки. Из рис.1а видно, что интен-сивный рост культуры происходил до 36 час. роста (см. об. мешалки). К это-му времени исходный углеродный субстрат был потреблен. Это привело к снижению дыхания, что видно по снижению оборотов мешалки (см рис.2а).
На втором этапе (после 48 час роста) включили режим подпитки углеродным субстратом по рО2 (Уставка 30%). В этом режиме  рО2  поддерживается под-питкой, а обороты мешалки задаются исследователем. 
Из рис.2б видно, что включение подпитки приводит к увеличению синтеза внеклеточной ксиланазы. К 144 час. роста Aspergillus aculeatus активность ксиланазы составила 995 ед/мл (см. рис2б).
    

Что нового?

nov. 25. 2011
At vero eos et accusamus et iusto odio dig- nissimos ducimus qui blanditiis praesentium- voluptatum deleniti atque corrupti quos...
nov. 25. 2011
At vero eos et accusamus et iusto odio dig- nissimos ducimus qui blanditiis praesentium- voluptatum deleniti atque corrupti quos...
Все новости

О нас

В нашем каталоге представлена, как продукция собственного производства так и продукция других производителей. Изготовление под заказ лабораторного, ферментационного и конвейерного оборудования любой производительности.

Аверин Олег Васильевич (Генеральный Директор)

Контакты

  • Телефон: +7(916)846-8-416
  • Mail: lego-technik@rambler.ru
  • Адрес: ООО "Лего-Техник" 142290,г. Пущино, Науки пр-кт, 5

Новости

НАВЕРХ