Fermenterda Sparger haqida bilishingiz kerak bo'lgan hamma narsa

Fermenterdagi Sparger nima?

Qisqasi, ASparger fermentatordafermentatsiya idishiga havo yoki boshqa gazlarni kiritish uchun ishlatiladigan qurilma.

Odatda idishning pastki qismida yoki pervanelning yonida joylashgan teshikli quvur bo'lib, gazni kichik teshiklar yoki oqimlar orqali suyuqlikka chiqarish imkonini beradi.

Maqsadsparger aerob fermentatsiya jarayonlari uchun kislorod bilan ta'minlash yoki anaerob fermentatsiya jarayonlari uchun karbonat angidridni (CO2) aralashtirishdan iborat. sparger, xamirturush yoki bakteriyalar kabi mikroorganizmlarning o'sishi va metabolizmi uchun zarur bo'lgan madaniy muhitda erigan kislorodning optimal darajasini saqlashga yordam beradi.

Fermentatsiya jarayonida sparger PH, harorat va idish tarkibini aralashtirishni nazorat qilish uchun ham ishlatilishi mumkin. u doimiy va samarali fermentatsiyani ta'minlash uchun bir vaqtning o'zida katta hajmdagi mikroorganizmlar yetishtiriladigan sanoat miqyosidagi bioprocessingda keng qo'llaniladi.

Fermentatsiya sohasida spergerlar mikroblarning o'sishi uchun maqbul muhitni yaratishda asosiy rol o'ynaydi. Oddiy qilib aytganda, sparger gazni (odatda kislorod yoki karbonat angidridni) suyuq muhitga kiritish uchun ishlatiladigan qurilma. Fermentatsiya paytida spargerlar ko'pincha mikroblarning o'sishi uchun asosiy oziq moddasi bo'lgan erigan kislorod kontsentratsiyasini nazorat qilish uchun ishlatiladi. Ushbu blog postida biz tarqatuvchi nima ekanligini, u qanday ishlashini va fermentatsiya jarayonida uning ahamiyatini batafsil muhokama qilamiz.

Injektor nima?

Sparger - suyuq muhitga gaz (odatda kislorod yoki karbonat angidrid) kiritish uchun ishlatiladigan qurilma. Distribyutorlar odatda gazni suyuqlikka tarqatish uchun gaz kirish joyi va gözenekli materialdan iborat. Gözenekli materiallar turli xil materiallardan, shu jumladan sinterlangan metallar, keramika yoki polimerlardan tayyorlanishi mumkin.

Spargerlar odatda fermentatsiya paytida suyuq muhitda erigan kislorod kontsentratsiyasini nazorat qilish uchun ishlatiladi. Buning sababi shundaki, kislorod mikroblarning o'sishi uchun asosiy ozuqa hisoblanadi va uning mavjudligi fermentatsiya tezligi va samaradorligiga kuchli ta'sir qiladi. Bundan tashqari, eduktorlar karbonat angidrid yoki boshqa kislotali gazlarni kiritish orqali fermentatsiya muhitining pH darajasini nazorat qilish uchun ham ishlatilishi mumkin.

Distribyutor turi:

Fermentatsiya sanoatida keng tarqalgan bo'lib foydalaniladigan bir necha turdagi tarqatuvchilar mavjud, ularning har biri o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega. Eng keng tarqalgan tarqatuvchi turlari:

1. Gözenekli distribyutorlar:

Ushbu distribyutorlar sinterlangan metallar, keramika yoki polimerlar kabi gözenekli materiallardan tayyorlanadi. Ular yuqori samaradorlik va foydalanish qulayligi tufayli sanoatda keng qo'llaniladi.

2. Pufakchali injektorlar:

Ushbu injektorlar gazni fermentatsiya muhitiga pufakchalar shaklida kiritadilar. Ular gözenekli spergerlarga qaraganda kamroq samaralidir, lekin ko'pincha kichik hajmdagi fermentatsiyalar uchun ishlatiladi.

3. Membranali spargerlar:

Ushbu spargerlar gazni fermentatsiya muhitiga kiritish uchun gaz o'tkazuvchan membranadan foydalanadilar. Ular samarali, ammo tozalash va saqlash qiyinroq.

Fermentatorlarda spargerlarning ahamiyati:

Spargerlar fermentatsiya muhitida erigan kislorod konsentratsiyasi va pH ni nazorat qilish orqali fermentatsiya jarayonida asosiy rol o'ynaydi. Eritilgan kislorodning kontsentratsiyasi mikroorganizmlarning rivojlanishi uchun muhim parametrdir, chunki u fermentatsiya tezligi va samaradorligiga ta'sir qiladi. Erigan kislorod kontsentratsiyasini nazorat qilish orqali spergerlar fermentatsiya jarayonini maksimal hosil va sifat uchun optimallashtirishga yordam beradi.

Eritilgan kislorod kontsentratsiyasini nazorat qilishdan tashqari, nebulizerlar fermentatsiya muhitining pH darajasini nazorat qilish uchun ham ishlatilishi mumkin. Bu juda muhim, chunki pH mikrobial o'sish tezligi va samaradorligiga kuchli ta'sir qiladi. Karbonat angidrid kabi kislotali gazlarni kiritish orqali spergerlar mikroblarning o'sishi uchun optimal pH oralig'ini saqlashga yordam beradi.

Spreyi tanlashda e'tiborga olish kerak bo'lgan omillar:

Fermentator uchun spargerni tanlashda bir nechta omillarni, jumladan, yetishtiriladigan mikroorganizmlarning turini, fermentatorning hajmini va kerakli fermentatsiya sharoitlarini hisobga olish kerak. Misol uchun, g'ovakli spergerlar yuqori samaradorlik tufayli keng ko'lamli fermentatsiyalar uchun ko'proq mos keladi, havo pufakchalari esa kichik hajmdagi fermentatsiyalar uchun ko'proq mos kelishi mumkin. Spargerni tanlash, shuningdek, kerakli erigan kislorod kontsentratsiyasi yoki optimal pH diapazoni kabi fermentatsiya jarayonining o'ziga xos talablariga bog'liq bo'lishi mumkin.

Spreaderga texnik xizmat ko'rsatish va tozalash:

Optimal ishlashni ta'minlash va ifloslanishning oldini olish uchun spargerga to'g'ri texnik xizmat ko'rsatish va tozalash juda muhimdir. Mikrob o'sishi yoki ularning samaradorligiga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan boshqa ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun spargerlarni vaqti-vaqti bilan tozalash kerak. Tozalash jarayoni sparger turiga qarab farq qilishi mumkin, lekin odatda spargerni tozalash eritmasiga namlash, so'ngra suv bilan yaxshilab chayishni o'z ichiga oladi. Muntazam tozalashdan tashqari, sparger muntazam ravishda shikastlanish yoki eskirish uchun tekshirilishi va kerak bo'lganda almashtirilishi kerak.

Fermentatorlarda qo'llaniladigan spargerlarning turlari

1. Gözenekli distribyutor:

Gözenekli spargerlar turli xil materiallardan, shu jumladan sinterlangan metallardan, keramikadan va polimerlardan tayyorlanadi. Ushbu spargerlar yuqori sirt maydoniga va ko'p sonli mayda teshiklarga ega bo'lib, ular gazni fermentatsiya muhitida teng ravishda taqsimlash imkonini beradi. G'ovakli spergerlarning yuqori samaradorligi ularni keng ko'lamli fermentatsiyalar uchun mashhur tanlovga aylantiradi, bu erda yuqori gaz o'tkazuvchanlik stavkalari optimal mikroblar o'sishi uchun juda muhimdir. G'ovakli spargerlar, shuningdek, tozalash va texnik xizmat ko'rsatish oson bo'lgan afzalliklarga ega, chunki ular odatda partiyalar orasida qismlarga ajratish va tozalash uchun mo'ljallangan.

2. Bubble Shooter:

Pufakchali injektorlar, shuningdek, diffuzerlar deb ham ataladi, gazni fermentatsiya muhitiga pufakchalar shaklida kiritadi. Bu spargerlar, odatda, gaz o'tayotganda kichik havo pufakchalarini hosil qiluvchi g'ovakli material yoki nozik to'rdan tayyorlanadi. Qabariqli injektorlar odatda yuqori gaz uzatish tezligi unchalik muhim bo'lmagan kichik hajmdagi fermentatsiyalar uchun ishlatiladi. Qabariqli spargerlar oddiy va arzon foydalanish afzalligiga ega, ammo ular g'ovakli spargerlarga qaraganda kamroq samarali bo'lishi va fermentatsiya muhitida ko'proq turbulentlik yaratishi mumkin.

3. Membranani tarqatuvchi:

Membran spargerlari gazni fermentatsiya muhitiga kiritish uchun gaz o'tkazuvchan membranalardan foydalanadilar. Ushbu spargerlar yuqori sirt maydoniga va ko'p sonli mayda teshiklarga ega bo'lib, ular gazni fermentatsiya muhitida teng ravishda taqsimlash imkonini beradi. Membran spargerlari samarali va gazni yuqori tezlikda uzatishi mumkin, bu ularni keng ko'lamli fermentatsiyalar uchun mashhur tanlovga aylantiradi. Biroq, membranani tozalash va saqlash qiyinroq bo'lishi mumkin, chunki membrana ko'pincha mo'rt va oson shikastlanadi.

4. Yuzaki aeratorlar:

Agitator deb ham ataladigan sirt aeratorlari fermentatsiya muhiti yuzasida turbulent oqim hosil qiladi, bu esa gazning suyuqlikka singib ketishiga imkon beradi. Ushbu distribyutorlar odatda yuqori gaz uzatish tezligi kamroq ahamiyatga ega bo'lgan kichik o'lchamdagi fermentatsiyalarda qo'llaniladi. Yuzaki aeratorlarning afzalligi shundaki, ulardan foydalanish oddiy va arzon, ammo ular boshqa turdagi spargerlarga qaraganda kamroq samarali bo'lishi va fermentatsiya muhitida ko'proq turbulentlik yaratishi mumkin.

5. Shprits:

Pedagoglar fermentatsiya muhitida turbulentlik hosil qilish uchun yuqori bosimli gaz oqimlaridan foydalanadilar, bu esa gazning suyuqlikka singib ketishiga olib keladi. Ushbu tarqatuvchilar odatda kichik hajmdagi fermentatsiyalarda qo'llaniladi va ulardan foydalanish oson va arzon bo'lgan afzalliklarga ega. Biroq, injektorlar boshqa turdagi spargerlarga qaraganda kamroq samarali bo'lishi mumkin va fermentatsiya muhitida ko'proq turbulentlik hosil qiladi.

To'g'ri tarqatuvchini tanlang:

Fermentator uchun spargerni tanlashda bir nechta omillarni hisobga olish kerak, masalan, etishtiriladigan mikroorganizmlar turi, fermentatorning o'lchami va kerakli fermentatsiya sharoitlari. Spargerni tanlash, shuningdek, kerakli erigan kislorod kontsentratsiyasi yoki optimal pH diapazoni kabi fermentatsiya jarayonining o'ziga xos talablariga bog'liq bo'lishi mumkin. Optimal ishlashni ta'minlash va ifloslanishning oldini olish uchun spargerga to'g'ri texnik xizmat ko'rsatish va tozalash juda muhimdir. Mavjud bo'lgan har xil turdagi tarqatuvchilarni va ularning ijobiy va salbiy tomonlarini tushunib, fermentatsiya bo'yicha mutaxassislar fermentatsiya jarayonini optimallashtirish va kerakli natijalarga erishish haqida ongli qarorlar qabul qilishlari mumkin.

Fermentatordagi spargerning asosiy vazifasi

1. Kislorod bilan ta'minlash:

Fermentatordagi spargerning asosiy vazifalaridan biri o'stirilayotgan mikroorganizmlarni kislorod bilan ta'minlashdir. Bu o'sish va metabolizm uchun kislorodga muhtoj bo'lgan aerob mikroorganizmlar uchun ayniqsa muhimdir. Sparger kislorodni fermentatsiya muhitiga havo pufakchalari yoki havo oqimi ko'rinishida etkazib beradi, bu mikroblarga kislorodni singdirish va undan energiya ishlab chiqarish uchun foydalanish imkonini beradi.

2. Aralashtiring:

Kislorod bilan ta'minlashdan tashqari, sparger fermentatsiya muhitini aralashtirishda ham muhim rol o'ynaydi. Muhitga gaz kiritilganda, u turbulentlikni hosil qiladi, bu ozuqa moddalari va boshqa muhim ingredientlarni suyuqlik bo'ylab teng ravishda taqsimlashga yordam beradi. To'g'ri aralashtirish mikroorganizmlarning optimal o'sishini ta'minlash uchun juda muhim, chunki bu mikroorganizmlarga kerakli ozuqa moddalarini olish va chiqindilarni olib tashlash imkonini beradi.

3. PH nazorati:

Spargerlar suyuqlikka karbonat angidrid yoki boshqa kislotali gazlarni kiritish orqali fermentatsiya muhitining pH darajasini nazorat qilish uchun ham ishlatilishi mumkin. Bu pHni kerakli diapazonda saqlashga yordam beradi va kislotali muhitda ko'payadigan zararli mikroblarning ko'payishini oldini oladi.

4. Haroratni nazorat qilish:

Ba'zi hollarda, fermentatsiya muhitining haroratini nazorat qilish uchun spergerlardan ham foydalanish mumkin. Sparger salqin havo oqimini kiritish orqali ommaviy axborot vositalarining haroratini pasaytirishga va qizib ketishning oldini olishga yordam beradi. Aksincha, isitiladigan havo muhitning haroratini oshirish va mikroblarning o'sishiga yordam berish uchun ishlatilishi mumkin.

5. Ko'pikni boshqarish:

Nihoyat, purkagichlar fermentatsiya paytida ko'pik hosil bo'lishini nazorat qilish uchun ham ishlatilishi mumkin. Ko'pik keng ko'lamli fermentatsiyalarda muammo bo'lishi mumkin, chunki u aralashtirish jarayoniga to'sqinlik qiladi va distribyutorning samaradorligini pasaytiradi. Spargerlar fermentatsiya muhitiga havo oqimini kiritish orqali ko'pikni parchalash va ko'pik hosil bo'lishining oldini olishga yordam beradi.

yakunida:

Xulosa qilib aytganda, spagerlar fermentatsiya jarayonida kislorod bilan ta'minlash, fermentatsiya vositalarini aralashtirish, pH va haroratni nazorat qilish va ko'pik hosil bo'lishining oldini olish orqali asosiy rol o'ynaydi. Spargerning to'g'ri turini tanlash va uni to'g'ri saqlash va tozalash fermentatsiya jarayonini optimallashtirish va kerakli natijalarga erishish uchun juda muhimdir. Fermentatordagi distribyutorning funktsiyasini tushunib, fermentatsiya bo'yicha mutaxassislar fermentatsiya jarayonini optimallashtirish va kerakli natijalarga erishish bo'yicha ongli qarorlar qabul qilishlari mumkin.

Fermentatorda distribyutorni qo'llash

1. Pivo va vino ishlab chiqarish:

Fermentatorlarda tarqatuvchilar uchun eng keng tarqalgan ilovalardan biri pivo va sharob ishlab chiqarishdir. Ushbu sohalarda, spergerlar odatda fermentatsiya paytida xamirturushni kislorod bilan ta'minlash uchun ishlatiladi, bu esa xamirturushning sog'lom o'sishi va samarali fermentatsiyasiga yordam beradi. Spargerlar fermentatsiya muhitining harorati va pH darajasini nazorat qilish uchun ham ishlatilishi mumkin, bu yakuniy mahsulotda kerakli lazzat va alkogol darajasiga erishish uchun juda muhimdir.

2. Bioremediatsiya:

Spargerlar bioremediatsiya sohasida ham qo'llaniladi, bu atrof-muhitni ifloslantiruvchi moddalar va boshqa ifloslantiruvchi moddalarni parchalash uchun mikroorganizmlardan foydalanishni o'z ichiga oladi. Ushbu dasturda ifloslangan joyga kislorodni kiritish uchun spagerlar qo'llaniladi, bu ifloslantiruvchi moddalarni parchalash uchun mas'ul bo'lgan mikroorganizmlarning o'sishiga yordam beradi. Bu jarayon neft mahsulotlari, erituvchilar va boshqa sanoat kimyoviy moddalari bilan ifloslangan tuproq va er osti suvlarini tozalashda ayniqsa samaralidir.

3. Farmatsevtika ishlab chiqarish:

Distribyutorlar farmatsevtika sanoatida vaktsinalar, antibiotiklar va boshqa dori-darmonlarni ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi. Ushbu ilovalarda spagerlar kerakli mahsulotni ishlab chiqarish uchun mas'ul bo'lgan mikrobial madaniyatlarga kislorodni kiritish uchun ishlatiladi. Spargers shuningdek, fermentatsiya muhitini aralashtirishga yordam beradi va mikrobial madaniyatlarning sog'lig'i va mahsuldorligini saqlash uchun juda muhim bo'lgan madaniyatning harorati va pH darajasini nazorat qiladi.

4. Sanoat fermentatsiyasi:

Spargerlar, shuningdek, fermentlar, aminokislotalar va boshqa biologik mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun keng ko'lamli sanoat fermentatsiyalarida ham qo'llaniladi. Ushbu ilovalarda spagerlar mikrob madaniyatini kislorod bilan ta'minlash va madaniyat tomonidan talab qilinadigan harorat va pH ni saqlashga yordam berish uchun ishlatiladi. Yuqori hosil olish va mikrobial madaniyatlarning sog'lig'i va mahsuldorligini saqlab qolish uchun to'g'ri tashlanish juda muhimdir.

5. Tadqiqot va ishlanmalar:

Nihoyat, tarqatuvchilar ko'pincha nazorat ostida laboratoriya muhitida mikroorganizmlarning o'sishi va xatti-harakatlarini o'rganish uchun tadqiqot va ishlanmalarda qo'llaniladi. Spargerlar fermentatsiya muhitiga turli xil gazlarni kiritish uchun ishlatilishi mumkin, bu tadqiqotchilarga turli xil atrof-muhit sharoitlarining mikroblarning o'sishi va metabolizmiga ta'sirini o'rganish imkonini beradi.

yakunida

Xulosa qilib aytganda, spargerlar ko'plab fermentatsiya jarayonlarining muhim qismi bo'lib, kislorod bilan ta'minlaydi, fermentatsiya muhitini aralashtiradi va madaniyatning harorati va pH darajasini nazorat qiladi. Tarqatish vositalaridan foydalanish yuqori hosil olish va mikrobial madaniyatlarning sog'lig'i va mahsuldorligini saqlash uchun juda muhimdir. Fermentatsiyada tarqatuvchilarning turli xil qo'llanilishi va ishlatilishini tushunib, fermentatsiya mutaxassislari fermentatsiya jarayonini optimallashtirish va kerakli natijalarga erishish bo'yicha ongli qarorlar qabul qilishlari mumkin.

Qaysi biri mashhur fermentator purkagich?

fermentatorda ko'krak purkagich vaFermentatorlardagi teshik distribyutorlar

Nozullar va teshik distribyutorlari fermentatorlarda ishlatiladigan ikkita mashhur distribyutor turidir. Bu erda har biri haqida ko'proq ma'lumot:

1. Fermentatorlardagi nozul distribyutorlari:

Nozzle sparger - bu fermentatsiya muhitiga havo pufakchalarini kiritish uchun bir qator nozullardan foydalanadigan sparger. Ko'kraklar odatda fermentatorning pastki qismida panjara shaklida joylashgan bo'lib, ular orqali gaz boshqariladigan tezlikda kiritiladi. Nozzle spargerlari sanoat miqyosidagi fermentatsiyalarda mashhurdir, chunki ular fermentatsiya muhitini samarali aralashtirish va kislorod bilan ta'minlaydi. Ularni tozalash va saqlash ham nisbatan oson.

2. Fermentatorlardagi teshik distribyutorlar:

Orifis sparger - bu fermentatsiya muhitiga havo pufakchalarini kiritish uchun bir qator kichik teshiklar yoki teshiklardan foydalanadigan sparger. Teshiklar odatda fermentatorning pastki qismida panjara shaklida joylashgan bo'lib, ular orqali gaz boshqariladigan tezlikda kiritiladi. Orifis spargerlari ilmiy-tadqiqot muhitida mashhurdir, chunki ular gazni kiritish tezligini aniq nazorat qilish imkonini beradi va turli gaz kompozitsiyalarining mikroblarning o'sishi va metabolizmiga ta'sirini o'rganish uchun ishlatilishi mumkin.

Ham nozullar, ham teshikli spergerlar mikrob madaniyatini kislorod bilan ta'minlash va fermentatsiya muhitini aralashtirishda samarali. Spargerni tanlash fermentatsiya jarayonining o'ziga xos talablariga, jumladan fermentatorning hajmiga, yetishtiriladigan mikroorganizmlarning turiga va fermentatsiyaning istalgan natijasiga bog'liq. Oxir oqibat, maqsad gazning samarali o'tkazilishini ta'minlaydigan va ko'pik hosil bo'lishini va boshqa kiruvchi nojo'ya ta'sirlarni minimallashtirish bilan birga sog'lom mikroblarning o'sishiga yordam beradigan spargerni tanlashdir.

yakunida:

Xulosa qilib aytganda, sparger fermentatsiya jarayonining muhim qismidir va fermentatsiya muhitida erigan kislorod va pH kontsentratsiyasini nazorat qilishda asosiy rol o'ynaydi. To'g'ri yoygich turini tanlash va uni to'g'ri saqlash va tozalash maksimal hosil va sifat uchun optimallashtirilgan fermentatsiya jarayonini ta'minlashga yordam beradi. Tarqatish vositasi nima ekanligini va uning qanday ishlashini tushunib, fermentatsiya bo'yicha mutaxassislar fermentatsiya jarayonini optimallashtirish va kerakli natijalarga erishish haqida ongli qarorlar qabul qilishlari mumkin.

Fermentatsiya jarayonini tarqatuvchilar bilan optimallashtirishga qiziqasizmi?

Agar shunday bo'lsa, sizning maxsus dasturingizga qanday foyda keltirishini ko'rish uchun mavjud bo'lgan turli tarqatuvchi variantlarni o'rganishdan tortinmang.

Fermentatsiya bo'yicha mutaxassis bilan bog'laning va ko'proq ma'lumot olish va fermentatsiya jarayonini yaxshilashni boshlash uchun bugun OEM to'g'ri sinterlangan spargerni tanlang!

Qo'shimcha manbalar:

Fermentatorlarda tarqatuvchilar haqida ko'proq ma'lumotga qiziqqan o'quvchilar uchun bir nechta manbalar mavjud. Ba'zi tavsiya etilgan manbalarga quyidagilar kiradi:

EMT El-Mansi, CFL Amaral va WWM Souza tomonidan "Fermentatsiya mikrobiologiyasi va biotexnologiyasi" (2019)
Pauline M. Doran tomonidan "Bioproses muhandisligi tamoyillari" (2012)
"Sanoat hujayralari madaniyati bo'yicha qo'llanma: sutemizuvchilar, mikroblar va o'simliklar hujayralari" Bosh muharriri Viktor G. Aunins (2010)