Аэрация и барботирование в ферментере: выбор системы
Оглавление
- Что такое аэрация в ферментере
- Что такое барботирование и зачем нужен барботер
- Почему растворенный кислород критичен для ферментации
- Как связаны аэрация, перемешивание и массоперенос
- Основные элементы системы аэрации
- Типы барботеров для ферментеров
- Воздух, кислород, азот и CO₂: какие газы используют
- DO, OTR, OUR и kLa простыми словами
- Пена, сдвиговая нагрузка и влияние пузырьков на культуру
- Стерильность газовой линии и фильтрация воздуха
- Управление аэрацией: датчики, каскады и Smartlab-316
- Масштабирование аэрации от лаборатории к производству
- Как выбрать систему аэрации и барботирования
- Что указать в техническом задании
- Частые ошибки
- FAQ
- Вывод
Что такое аэрация в ферментере
В ферментере кислород должен не просто попасть в сосуд. Он должен перейти из газовой фазы в жидкую среду, распределиться по объему и стать доступным клеткам или микроорганизмам. Поэтому аэрация всегда связана с перемешиванием, геометрией барботера, размером пузырьков, вязкостью среды, пеной, давлением, температурой, растворенным кислородом и потреблением кислорода культурой.
Тема аэрации напрямую связана с ферментерами, биореакторами, направлением биотехнологии, CIP/SIP-системами, генераторами чистого пара, термостатированием и программным управлением Smartlab-316.
Для промышленного ферментера аэрация является частью технологического управления. Она влияет на рост культуры, скорость биосинтеза, pH, пену, температуру, удаление CO₂, нагрузку на газовые фильтры и стабильность партии.
Что такое барботирование и зачем нужен барботер
Задача барботера — ввести газ в среду так, чтобы он распределился по объему, образовал достаточную межфазную поверхность и обеспечил перенос кислорода в жидкость. Чем лучше газ диспергируется и перемешивается, тем выше шанс удержать растворенный кислород на нужном уровне без чрезмерного расхода воздуха или кислорода.
Задача барботера | Что это дает процессу |
Подача стерильного воздуха | Источник кислорода для аэробной культуры |
Формирование пузырьков | Увеличение поверхности газ–жидкость |
Распределение газа в объеме | Более равномерное снабжение кислородом |
Работа вместе с мешалкой | Диспергирование пузырьков и повышение массопереноса |
Подача кислорода | Поддержка процесса при высоком потреблении DO |
Подача азота | Снижение кислорода или инертная среда по процессу |
Подача CO₂ | Управление pH или газовой средой в отдельных процессах |
Поддержка газового каскада | Автоматическое удержание уставки DO |
Барботер влияет на кислородный перенос, пену, сдвиговую нагрузку, стерильность, очистку, возможность SIP, риск забивания и масштабирование процесса.
Почему растворенный кислород критичен для ферментации
Если кислорода не хватает, культура может замедлить рост, изменить метаболический профиль, снизить выход продукта или перейти в нежелательный физиологический режим. Избыток кислорода и слишком жесткая газовая нагрузка тоже могут создавать проблемы: пенообразование, окислительный стресс, изменение pH, унос продукта и нагрузку на фильтры.
Ключевой параметр ферментера — DO, то есть растворенный кислород.
Именно растворенный кислород доступен микроорганизмам.
Газовые пузырьки сами по себе еще не означают, что культура получает достаточное количество кислорода.
Ситуация | Возможное влияние на процесс |
Низкий DO | Ограничение роста, изменение метаболизма, снижение продуктивности |
Слишком высокий DO | Лишний расход газа, возможный стресс для чувствительных культур |
Слабая аэрация | Нехватка кислорода при активном росте |
Чрезмерная аэрация | Пена, унос, нагрузка на выходной фильтр |
Плохое перемешивание | Локальные зоны с разным кислородом |
Нестабильный DO | Разная динамика партии и сложный анализ отклонений |
Неправильный барботер | Крупные пузырьки, слабый массоперенос, газовые каналы |
Нет архива DO | Сложно сравнивать серии и оптимизировать процесс |
В технической литературе кислород часто называют лимитирующим фактором аэробного биопроцесса.
Практически это означает простую вещь: если культура потребляет кислород быстрее, чем система аэрации успевает его растворить, процесс упирается в газообмен.
Как связаны аэрация, перемешивание и массоперенос
Барботер подает газ, а мешалка распределяет пузырьки, улучшает контакт газовой и жидкой фаз, выравнивает концентрации и помогает доставить кислород по всему объему.
Если барботер хороший, но перемешивание слабое, пузырьки могут проходить через среду крупными каналами и уходить в газоотвод.
Если мешалка мощная, но газа мало, культура не получит кислород в нужном количестве.
Если и газ, и мешалка выбраны без учета культуры, можно получить пенообразование, повреждение чувствительных клеток или лишние энергозатраты.
Фактор | Как влияет на кислородный перенос |
Расход воздуха | Увеличивает подачу кислорода, но может усиливать пену |
Подача кислорода | Повышает доступность O₂ при высокой потребности |
Скорость мешалки | Улучшает распределение газа, но повышает сдвиг |
Тип мешалки | Влияет на диспергирование пузырьков и поток среды |
Тип барботера | Определяет размер пузырьков и распределение газа |
Давление | Повышает растворимость газов в определенных пределах |
Вязкость среды | Может ухудшать перемешивание и выход пузырьков |
Пена | Нарушает газоотвод и может загрязнять фильтры |
Объем ферментера | Меняет гидродинамику и время перемешивания |
Геометрия сосуда | Влияет на циркуляцию, газовые зоны и масштабирование |
Поэтому аэрация ферментера — это сочетание расхода, состава газа, барботера, мешалки, давления, объема, датчиков, алгоритмов управления и свойств культуры.
Основные элементы системы аэрации
В промышленном исполнении это полноценная газовая линия с подготовкой, фильтрацией, регулированием, стерилизацией, датчиками и интеграцией в систему управления.
Элемент | Назначение |
Источник воздуха | Подает газ для аэробной ферментации |
Кислородная линия | Поддерживает процесс при высоком потреблении O₂ |
Азотная линия | Используется для инертной среды или снижения DO |
CO₂-линия | Применяется для отдельных режимов pH или газовой среды |
Редукторы и регуляторы | Стабилизируют давление газа |
Расходомеры | Контролируют расход воздуха и газов |
Массовые регуляторы расхода | Точнее управляют газовым потоком |
Стерильные фильтры | Защищают ферментер от загрязнения через газ |
Барботер | Вводит газ в культуральную среду |
Мешалка | Диспергирует пузырьки и выравнивает среду |
DO-датчик | Измеряет растворенный кислород |
Датчик пены | Контролирует риск пенообразования |
Выходной фильтр | Очищает отходящий газ |
Конденсатор / ловушка | Защищает фильтры и газовую линию от влаги |
Система управления | Ведет каскады, архивы, аварии и рецепты |
Типы барботеров для ферментеров
Кольцевой барботер
Кольцевая трубка с отверстиями, расположенная в нижней части сосуда. Часто применяется в ферментерах с механическим перемешиванием. Может давать понятное распределение газа под мешалкой и удобен для масштабирования при корректной геометрии.
Трубчатый барботер
Простое исполнение с одним или несколькими отверстиями. Подходит для отдельных лабораторных и пилотных задач, но в большом объеме может давать менее равномерное распределение газа.
Пористый барботер
Газ проходит через пористый элемент и формирует более мелкие пузырьки. Это может улучшать поверхность контакта газ–жидкость, но повышает требования к чистоте, стерилизации, риску забивания и обслуживанию.
Микробарботер
Используется для получения мелких пузырьков и повышения эффективности газопереноса. Может быть полезен в процессах с высокой потребностью в кислороде, но требует внимательной оценки пены, чувствительности культуры и санитарной обработки.
Барботер для одноразовых систем
В одноразовых биореакторах барботеры интегрированы в мешок или сборку. Здесь особенно важны паспортные характеристики производителя, допустимые расходы газа, ограничения по пене, масштабирование и совместимость с процессом.
Тип барботера | Сильные стороны | Что проверить |
Кольцевой | Равномерная подача под мешалкой | Размер отверстий, SIP, мойка |
Трубчатый | Простота и надежность | Распределение газа по объему |
Пористый | Мелкие пузырьки, хороший контакт | Забивание, стерилизация, очистка |
Микробарботер | Повышение газопереноса | Пена, унос, чувствительность культуры |
Одноразовый | Быстрый запуск и закрытая сборка | Ограничения расхода и масштабирования |
Универсального барботера для всех ферментаций нет.
Для дрожжей, грибных культур, клеток млекопитающих и высоковязких сред требования будут отличаться.
Поэтому барботер выбирают вместе с мешалкой, газовым каскадом и допустимым уровнем сдвиговой нагрузки.
Воздух, кислород, азот и CO₂: какие газы используют
Их выбор зависит от культуры и режима процесса.
Газ | Когда применяется | Что важно |
Воздух | Базовая аэробная ферментация | Стерильность, расход, давление, влажность |
Кислород | Высокое потребление O₂, интенсивная ферментация | Безопасность, точность дозирования, каскад |
Азот | Инертная среда, снижение DO, анаэробные стадии | Контроль кислорода, безопасность |
CO₂ | pH-регулирование или газовая среда по процессу | Влияние на pH и культуру |
Газовые смеси | Специальные режимы культивирования | Состав, стабильность, контроль |
Воздух в верхнее пространство | Мягкая вентиляция и газообмен | Может быть недостаточно для плотной культуры |
Кислород в барботер | Усиление O₂-переноса | Пена, безопасность, настройки каскада |
В аэробной микробной ферментации часто начинают с воздуха. Когда культура входит в активный рост и потребление кислорода растет, система может увеличивать скорость мешалки, расход воздуха, затем добавлять кислород.
CO₂ и азот применяют не «для усиления аэрации», а для специальных задач.
Азот может снижать уровень кислорода или создавать инертную среду. CO₂ может использоваться для управления pH или газовой атмосферой, если это предусмотрено биопроцессом.
DO, OTR, OUR и kLa простыми словами
DO — растворенный кислород в культуральной среде. Это параметр, который измеряет датчик и по которому система управления понимает, хватает ли кислорода культуре.
OTR — скорость переноса кислорода из газовой фазы в жидкость. Проще: сколько кислорода система способна передать культуре через газообмен.
OUR — скорость потребления кислорода культурой. Проще: сколько кислорода клетки или микроорганизмы забирают из среды.
kLa — объемный коэффициент массопереноса кислорода. Он показывает, насколько эффективно конкретная система ферментера переносит кислород из пузырьков газа в жидкую среду.
Упрощенная логика такая: если OTR ниже OUR, культура начинает испытывать кислородное ограничение.
Если OTR уверенно покрывает OUR, процесс может поддерживать нужный DO.
kLa помогает сравнивать способность разных ферментеров, режимов перемешивания, барботеров и масштабов передавать кислород.
Термин | Что показывает | Зачем нужен |
DO | Сколько кислорода растворено в среде | Для управления процессом в реальном времени |
OTR | Сколько кислорода передается в жидкость | Для оценки возможностей системы |
OUR | Сколько кислорода потребляет культура | Для понимания потребности процесса |
kLa | Насколько эффективно идет перенос O₂ | Для оптимизации и масштабирования |
vvm | Расход газа на объем среды в минуту | Для настройки подачи газа |
Газовый каскад | Алгоритм удержания DO | Для автоматического управления |
kLa не стоит превращать в единственный критерий выбора.
Он важен, но вместе с ним нужно смотреть пену, сдвиговую нагрузку, жизнеспособность культуры, расход газа, энергию перемешивания, теплоотвод, стерильность и качество продукта.
Пена, сдвиговая нагрузка и влияние пузырьков на культуру
В ферментере пена не является просто косметическим дефектом. Она может попасть в выходной газовый фильтр, вызвать его увлажнение или блокировку, унести продукт, нарушить газоотвод и увеличить риск контаминации.
Для контроля пены применяют:
- датчик пены;
- дозирование пеногасителя;
- изменение скорости мешалки;
- корректировку расхода газа;
- свободный объем над средой;
- ловушки и конденсаторы на газовой линии;
- контроль выходного фильтра;
- рецептурную логику аварий.
Сдвиговая нагрузка связана с мешалкой, пузырьками и интенсивностью газообмена.
Для микробных культур часто допустимы более интенсивные режимы.
Для чувствительных клеточных культур нужна аккуратная настройка: мелкие пузырьки и высокая скорость перемешивания могут улучшать кислородный перенос, но повышать риск повреждения клеток или усиления пены.
Проблема | Возможная причина | Что учитывать |
Сильная пена | Высокая аэрация, состав среды, белки | Датчик пены, пеногаситель, свободный объем |
Низкий DO | Недостаточный OTR, слабый барботер, низкая мешалка | Каскад, кислород, геометрия |
Повреждение культуры | Избыточный сдвиг, пузырьки, мешалка | Тип культуры, скорость, барботер |
Влажный выходной фильтр | Пена или конденсат в газоотводе | Ловушка, конденсация, аварии |
Газовые каналы | Крупные пузырьки и слабое перемешивание | Положение барботера, тип мешалки |
Нестабильный pH | CO₂, метаболизм, газообмен | Связь pH и аэрации |
Перегрев | Активная ферментация и перемешивание | Температурный контур |
Хорошая система аэрации должна давать кислород, но не разрушать процесс.
Иногда задача инженера — не максимально увеличить подачу газа, а найти устойчивый режим между DO, пеной, перемешиванием, ростом культуры и качеством продукта.
Стерильность газовой линии и фильтрация воздуха
Воздух или газовая смесь поступают прямо в стерильную культуральную среду, поэтому их нужно фильтровать, контролировать и подключать через санитарную обвязку.
Что важно в газовой линии:
- стерильные входные фильтры;
- выходные фильтры;
- совместимость фильтров с SIP;
- защита фильтров от влаги и пены;
- корректное направление потока;
- контроль давления;
- возможность продувки;
- санитарные соединения;
- безопасный сброс;
- отсутствие конденсата в критичных участках;
- контроль целостности фильтров по требованиям площадки;
- доступность обслуживания.
Узел газовой линии | Практическая задача |
Входной стерильный фильтр | Защита ферментера от загрязнения через газ |
Выходной фильтр | Защита окружающей среды и газоотвода |
Конденсатор | Снижение влаги перед фильтром |
Пеноловушка | Защита фильтра от пены и уноса |
Расходомер | Контроль подачи газа |
Регулятор давления | Стабильность газового режима |
Обратный клапан | Защита от обратного потока |
SIP-обвязка | Стерилизация газового контура |
Датчик давления | Контроль засорения или блокировки |
Авария фильтра | Защита процесса от нештатной ситуации |
Если газовая линия плохо продумана, ферментер может формально иметь барботер, но оставаться слабым с точки зрения стерильности, управляемости и обслуживания.
Управление аэрацией: датчики, каскады и Smartlab-316
Оператор задает уставку DO, а система меняет связанные параметры: скорость мешалки, расход воздуха, подачу кислорода, давление или газовую смесь.
Типовой DO-каскад может выглядеть так:
- Культура начинает потреблять кислород.
- DO падает ниже уставки.
- Система увеличивает скорость мешалки.
- Если этого недостаточно, увеличивает расход воздуха.
- Если кислорода все равно не хватает, добавляет O₂.
- При нормализации DO система стабилизирует параметры.
- Все изменения фиксируются в архиве.
Системы управления биореакторами могут поддерживать настраиваемые DO-каскады с управлением перемешиванием и барботированием газа для автоматического контроля растворенного кислорода.
В ферментере контролируются:
- DO;
- расход воздуха;
- расход кислорода;
- скорость мешалки;
- давление;
- температура;
- pH;
- пена;
- уровень или масса;
- подпитка;
- события оператора;
- аварии;
- состояние клапанов;
- состояние фильтров по сигналам и перепадам давления, если предусмотрено.
Управление такими процессами может быть связано с Smartlab-316: рецепты, архив параметров, журнал событий, аварии, уровни доступа, датчики и исполнительные устройства.
Для ферментера это особенно важно, потому что аэрация редко существует отдельно.
Она связана с pH, температурой, пеной, подпиткой, ростом культуры и временем стадии.
Масштабирование аэрации от лаборатории к производству
Нельзя просто увеличить расход воздуха пропорционально объему и ожидать тот же результат. При росте объема меняются гидродинамика, высота столба жидкости, время пребывания пузырьков, давление, перемешивание, теплоотвод, пена и распределение кислорода.
kLa - ключевой показатель способности биореактора обеспечивать подачу кислорода и эффективность переноса газа в жидкость. Этот показатель важен, потому что клетки используют кислород только в растворенной форме.
Поэтому при масштабировании часто стремятся сохранить не просто расход газа, а сопоставимый кислородный перенос.
Параметр масштабирования | Почему важен |
kLa | Показывает способность переносить кислород |
DO-профиль | Отражает доступность кислорода для культуры |
OUR | Показывает потребление кислорода культурой |
vvm | Помогает нормировать расход газа по объему |
Мощность перемешивания | Влияет на пузырьки, поток и сдвиг |
Окружная скорость мешалки | Связана со сдвиговой нагрузкой |
Время перемешивания | Влияет на равномерность среды |
Пена | Может резко меняться при увеличении масштаба |
Давление | Влияет на растворимость и газоотвод |
Геометрия барботера | Меняет распределение газа |
Теплоотвод | Связан с активностью культуры и мешалкой |
Газовые фильтры | Должны выдерживать реальные потоки и влагу |
В лабораторном ферментере культура может легко получать кислород из-за малого объема и высокой интенсивности перемешивания.
В промышленном сосуде тот же штамм может столкнуться с кислородным ограничением, pH-градиентами, перегревом и пеной.
Поэтому данные лаборатории нужно переносить через инженерные критерии: kLa, DO, OUR, перемешивание, газовый режим и тепловая нагрузка.
Как выбрать систему аэрации и барботирования
Сначала нужно понять, с кем работает процесс: бактерии, дрожжи, грибная культура, клетки млекопитающих, клетки насекомых или смешанная биосистема. От этого зависят потребность в кислороде, чувствительность к сдвигу, пена и допустимые режимы перемешивания.
2. Определить режим культивирования
Периодическое культивирование, периодическое культивирование с подпиткой, непрерывный процесс или перфузионный режим требуют разной динамики аэрации. При подпитке кислородная потребность может резко расти на определенных стадиях.
3. Описать целевой DO
Нужно задать уставку растворенного кислорода и допустимый диапазон. Для разных культур и стадий уставки могут отличаться.
4. Оценить потребление кислорода
Если есть данные OUR или опытные партии, их нужно использовать при подборе. Если данных нет, закладывают испытания и возможность гибкой настройки газового каскада.
5. Выбрать барботер
Тип барботера выбирают по объему, среде, культуре, стерильности, CIP/SIP, риску забивания, требованиям к пузырькам и совместимости с мешалкой.
6. Подобрать мешалку
Мешалка должна диспергировать пузырьки и перемешивать среду, не создавая избыточного сдвига для конкретной культуры.
7. Продумать газовый каскад
Нужно определить, чем система будет управлять первой: мешалкой, воздухом, кислородом, давлением или газовой смесью.
8. Учесть пену
Нужны датчик пены, пеногаситель, свободный объем, защита выходного фильтра и аварийная логика.
9. Заложить стерильность
Газовая линия должна включать стерильные фильтры, санитарные соединения, возможность стерилизации и защиту от конденсата.
10. Предусмотреть архив данных
Расходы газов, DO, скорость мешалки, пена, аварии, pH, температура и действия оператора должны фиксироваться для анализа серии.
Что указать в техническом задании
Раздел ТЗ | Что указать |
Процесс | Ферментация, биосинтез, культивирование, посевная линия |
Культура | Бактерии, дрожжи, грибы, клетки, штамм по возможности |
Режим | Периодический, с подпиткой, непрерывный, перфузионный |
Объем | Полный, рабочий, минимальный, максимальный |
Среда | Вязкость, пенообразование, состав, чувствительность |
DO | Уставка, диапазон, допустимые отклонения |
OUR / kLa | Имеющиеся данные или требование к оценке |
Газы | Воздух, кислород, азот, CO₂, газовые смеси |
Барботер | Тип, расположение, размер отверстий, SIP/мойка |
Мешалка | Тип, скорость, каскад, ограничения по сдвигу |
Расход газа | Диапазон по воздуху, кислороду и другим газам |
Расходомеры | Ротаметры или массовые регуляторы расхода |
Фильтрация | Входные и выходные стерильные фильтры |
Пена | Датчик, пеногаситель, ловушка, аварии |
Давление | Рабочее, предельное, контроль газоотвода |
Датчики | DO, pH, температура, пена, давление, уровень |
Автоматизация | DO-каскад, рецепты, архив, журнал событий |
CIP/SIP | Стерилизация ферментера, газовой линии, барботера |
Документация | FAT/SAT/IQ/OQ, схемы, инструкции, протоколы |
Интеграция | Smartlab-316, SCADA, насосы, емкости, CIP/SIP |
Частые ошибки
Расход воздуха сам по себе не показывает, сколько кислорода реально растворяется в среде. Важны барботер, мешалка, kLa, DO, пена и свойства культуры.
2. Барботер выбирают без учета мешалки
Барботер и мешалка работают вместе. Если пузырьки плохо попадают в зону перемешивания, кислородный перенос снижается.
3. Не учитывают пенообразование
При росте расхода газа пена может стать главным ограничением процесса. Нужны датчик пены, пеногаситель и защита выходного фильтра.
4. Ставят слишком агрессивный режим для чувствительной культуры
Высокая скорость мешалки и мелкие пузырьки могут повысить кислородный перенос, но повредить чувствительные клетки или усилить стресс.
5. Не закладывают кислородную линию
Для интенсивной аэробной ферментации воздуха может не хватить на стадии активного роста. Возможность подачи кислорода лучше оценивать заранее.
6. Слабая фильтрация газов
Газовая линия — прямой путь в стерильный контур. Фильтры, SIP, защита от влаги и контроль газоотвода должны быть частью проекта.
7. Нет архива DO и газовых расходов
Без данных сложно понять, когда культура испытывала кислородное ограничение, почему выросла пена или почему партия отличается от предыдущей.
8. Масштабирование делают по vvm без проверки kLa
Одинаковый vvm в разных объемах не гарантирует одинаковый кислородный перенос. Нужно учитывать геометрию, мешалку, барботер и kLa.
9. Выходной фильтр не защищен от пены
Пена и конденсат могут заблокировать фильтр, повысить давление и создать риск для процесса.
10. Аэрация не связана с рецептом
Если аэрация управляется вручную, а не через рецепт и каскад, повторяемость партии зависит от оператора и сложнее подтверждается данными.
FAQ
Аэрация — это подача газа в культуральную среду ферментера. В аэробной ферментации она нужна для обеспечения культуры кислородом.
Что такое барботирование?
Барботирование — это подача газа в жидкость через барботер с образованием пузырьков. В ферментере оно помогает вводить воздух, кислород или другие газы в среду.
Что такое барботер ферментера?
Барботер — это узел подачи газа в ферментер. Он формирует пузырьки и помогает распределять газ в культуральной жидкости.
Зачем ферментеру кислород?
Аэробные микроорганизмы используют кислород для роста и метаболизма. Если кислорода не хватает, процесс может замедлиться или изменить продуктивность.
Что такое DO?
DO — растворенный кислород в среде. Это один из ключевых параметров ферментации, который измеряется датчиком и используется для управления аэрацией.
Что такое kLa?
kLa — показатель эффективности переноса кислорода из газа в жидкость. Он помогает оценивать и сравнивать способность ферментера обеспечивать культуру кислородом.
Что такое OTR и OUR?
OTR — скорость переноса кислорода в среду. OUR — скорость потребления кислорода культурой. Если OUR выше OTR, культура начинает испытывать кислородное ограничение.
Чем аэрация связана с мешалкой?
Мешалка диспергирует пузырьки, распределяет газ по объему и улучшает массоперенос. Без перемешивания барботирование часто менее эффективно.
Какие газы используют в ферментере?
Чаще всего воздух, кислород, азот и CO₂. Выбор зависит от культуры, режима и технологической задачи.
Когда нужен чистый кислород?
Кислородная линия нужна, если воздуха недостаточно для поддержания DO при активном росте культуры или высокой плотности биомассы.
Почему в ферментере появляется пена?
Пена образуется из-за аэрации, перемешивания, состава среды, белков, продуктов метаболизма и активности культуры.
Как контролируют пену?
Используют датчик пены, дозирование пеногасителя, регулирование воздуха, мешалки, свободный объем, ловушки и защиту выходного фильтра.
Какие бывают барботеры?
Кольцевые, трубчатые, пористые, микробарботеры и барботеры в составе одноразовых систем. Выбор зависит от процесса.
Что важнее: барботер или расход воздуха?
Важна вся система: расход газа, барботер, мешалка, DO, kLa, пена, стерильность и свойства культуры.
Как аэрация влияет на масштабирование?
При увеличении объема меняется кислородный перенос, время перемешивания, пена, газоотвод и тепловая нагрузка. Поэтому масштабирование нужно вести по инженерным параметрам, включая kLa и DO.
Какие решения LAB316 подходят для таких задач?
Для таких процессов применяются ферментеры, биореакторы, CIP/SIP-системы, генератор чистого пара, термостатирование, одноразовые технологии и Smartlab-316.
Вывод
Барботер подает газ в среду, мешалка распределяет пузырьки, датчик DO показывает фактический уровень растворенного кислорода, а система управления удерживает процесс в заданном диапазоне.
Для аэробной ферментации важно не просто подать воздух, а обеспечить достаточный перенос кислорода в жидкость. Поэтому при выборе ферментера оценивают барботер, мешалку, расход газа, кислородную линию, стерильные фильтры, пену, kLa, DO-каскад, CIP/SIP, масштабирование и архив параметров.
LAB316 разрабатывает решения для таких задач: ферментеры, биореакторы, оборудование направления биотехнологии, CIP/SIP-системы, CIP/SIP-станции, генераторы чистого пара, термостатирование, одноразовые технологии, комплексные решения и автоматизацию Smartlab-316.