fermenteur en acier inoxydable airlift avec stérilisation in situ

Fermenteur Airlift en acier inoxydable avec stérilisation in situ Vue d’ensemble

Le fermenteur Airlift en acier inoxydable avec stérilisation in situ est fabriqué en acier inoxydable 316L. Il permet le nettoyage CIP en ligne et la stérilisation SIP. Il convient aux micro-organismes ou aux cultures cellulaires sensibles au cisaillement et est largement utilisé dans les domaines de la biopharmacie, de la fermentation alimentaire, de la microbiologie agricole et de l’ingénierie de la protection de l’environnement.

La capacité conventionnelle des fermenteurs en acier inoxydable à stérilisation in situ est comprise entre 10 et 100 litres, ce qui convient aux processus de fermentation nécessitant une stérilisation continue et un haut degré d’automatisation, depuis le développement du processus jusqu’à l’essai pilote et la phase de validation.

Caractéristiques principales

• Matériau privilégié, conforme aux exigences des BPF : l’ensemble adopte un revêtement en acier inoxydable 316L, la surface intérieure est polie miroir et la surface extérieure est traitée mat, avec une excellente résistance à la corrosion et une grande propreté, pour répondre à l’environnement de production stérile de qualité pharmaceutique.
• Mélange de flux d’air, faible cisaillement : l’utilisation de l’aération de fond pour former un flux biphasé gaz-liquide, le tube de guidage intégré sous l’action du liquide de culture pour promouvoir l’ascension, pour réaliser la circulation naturelle des fluides. Évitant le cisaillement élevé produit par le mélange traditionnel, il protège la forme et l’activité des micro-organismes et convient aux systèmes sensibles tels que les bactéries filamenteuses, les actinomycètes et les cellules végétales.
• Fonction de stérilisation automatique en ligne : la stérilisation à la vapeur in situ (SIP) et le nettoyage en ligne (CIP) sont possibles. L’ensemble du processus de stérilisation et de nettoyage peut être programmé et contrôlé sans démontage, afin de garantir la continuité du processus de fermentation et la sécurité de l’opération aseptique.
• Conception structurelle rationnelle : rapport hauteur/diamètre de la cuve de 1:6 à 1:8, avec un déflecteur central à l’intérieur pour améliorer la convection du liquide et l’efficacité du transfert d’oxygène. La partie supérieure de la cuve est équipée d’une entrée standard, qui peut être connectée à des électrodes de pH, d’oxygène, de conductivité et autres, ainsi qu’à des modules de réapprovisionnement, d’inoculation, d’échantillonnage et autres modules fonctionnels.
• Système de mélange de gaz à haute efficacité : Équipé d’un aérateur microporeux, d’un compresseur d’air sans huile et d’un système de stérilisation et de filtration de l’air pour garantir un gaz propre et améliorer considérablement le taux d’utilisation de l’oxygène.
• Système de contrôle automatisé : équipé d’un système de contrôle PLC multicanal, permettant la surveillance en temps réel et le contrôle en boucle fermée de la température, du débit de gaz, du pH, de l’OD, de la réalimentation, de la pression du réservoir et d’autres paramètres, il peut être connecté à un système SCADA pour réaliser des opérations à distance et le suivi des données.

Principe de fonctionnement

1. Le fermenteur à élévation de gaz introduit de l’air ou un mélange de gaz par le fond pour former une bulle continue à l’intérieur du liquide. Ce gaz fait monter le liquide de fermentation à travers le cylindre de guidage, puis redescend naturellement lorsqu’il atteint le sommet, formant ainsi une boucle de circulation de liquide stable à l’intérieur du réservoir. Ce processus favorise non seulement le mélange homogène du liquide, mais améliore également la solubilité de l’oxygène dans le liquide, ainsi que l’efficacité du transfert de masse.
2. Comme il n’y a pas de pièces mécaniques d’agitation, le système ne produira pas de contrainte de cisaillement de haute intensité pendant le fonctionnement, afin de protéger la structure cellulaire.
3. En outre, le système de stérilisation en ligne peut être utilisé pour chauffer le réservoir et le pipeline à la vapeur afin de tuer les bactéries parasites, pour garantir que l’ensemble du processus de culture est toujours dans un état stérile.

Applications

• Production d’antibiotiques et de métabolites actifs : comme la pénicilline, l’érythromycine et d’autres produits nécessitant la culture à grande échelle d’actinomycètes ou de champignons filamenteux, qui conviennent au processus de fermentation par air-lift avec un faible cisaillement et un mélange uniforme.
• Culture de cellules végétales et de champignons : convient aux métabolites secondaires, tels que le paclitaxel, la camptothécine, la saponine de ginseng et d’autres cultures de haute qualité, ainsi qu’à l’amplification de la fermentation.
• Culture industrialisée de microalgues : convient à la fermentation d’algues sensibles au cisaillement, telles que les algues rouges, la spiruline, les bactéries productrices d’alginate, etc., afin de garantir l’intégrité de la structure cellulaire et d’améliorer le rendement.
• Production de préparations microbiennes agricoles : elle peut être utilisée pour la production de Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens et d’autres souches bénéfiques pour l’amélioration des sols et la prévention et le contrôle des maladies.
• Fermentation alimentaire et enzymatique : bactéries lactiques, levures, bactéries enzymatiques et autres processus de fermentation à faible contrainte, adaptés à la production d’additifs alimentaires et de préparations enzymatiques biologiques dont les exigences en matière de maintien de l’activité biologique sont élevées.
• Ingénierie de la protection de l’environnement : dans le traitement des boues, la fermentation anaérobie ou d’autres processus d’expansion microbienne de l’ingénierie de l’environnement, le système de gas-lift est également largement utilisé en raison de ses caractéristiques d’économie d’énergie et de faible entretien.