现代发酵工业的生化反应过程控制完全依赖于计算机控制系统的应用,通过可靠的数据采集系统对生产过程进行实时操控和优化,保障整个生产过程不出现偏差。计算机的过程信息数据储存功能可以方便进行工艺数据比较分析,可在线校正传感器信息与识别传感器性能的变化。目前,生物发酵工业化生产过程计算机控制是集散型控制系统(DCS),DCS集中了连续控制、批量控制、顺序逻辑控制与数据采集功能的计算机综合控制管理系统。
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摄氧速率(OUR)是指维持细胞生长及单位细胞量必需的氧气量,OUR可以通过实验获得。首先测量饱和发酵培养基中溶解氧,然后测量微生物耗完氧气的速率;氧传递速率(OTR)是指氧气由气相传递至液相的速率。通常情况下,生物反应器的设计要求能提供足够的氧,而没必要在必需时给生物体(尤其是在指数生长期)提供比较大的氧气量。由于OTR受搅拌程度和通气量的影响,因此,在生物反应器放大时需要考虑如下几个因素:
通气量:如果空气中氧含量低于21%,可以输入纯氧作为气源;
搅拌功率:加大输入功率可以保证更多的氧由气相传递至液相;
压头:压头增加可以增加OTR,同时还能避免泡沫的产生;
分布器的类型和位置:安装于比较低叶轮下面的分布器可向生物反应器中输入空气或无菌气体,其比较好的安装位置为叶轮直径的3/4,如果分布器的位置距离叶轮太远,空气气泡就会在散开之前重新聚合。
模块化设计能提前绘制焊点图,具有按图组装、质量稳定、即插即用、能满足工厂测试FAT、节省占地面积、美观大方、形式多样且便于操作等优点。生物反应器需按照3D设计图纸进行组装(图5),每套设备均可按照客户实际需求进行量身定制。
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生物发酵的在线检测技术及控制是非常重要的过程,菌体制备、初级或次级代谢产物以及转化技术都是在人为给予比较好环境的培养条件下实现的。对微生物生长的外部物理条件、化学条件以及物料中生物学条件的调控是一个复杂的过程工程,目的是利于产物的生成。
发酵参数检测反馈的大量信息有助于更好地理解培养过程,并对工艺进行优化和改进。生物发酵工程需要测量控制的物理参数包括搅拌转速、罐压、物料温度、通气量、发酵液总质量、粘度、进液流量与累积量等;生物发酵工程需要测量控制的化学参数包括pH、pO2、CO2粘度、Kla氧呼吸速率、碳源、氮源、菌体浓度、尾气排放氧/二氧化碳分压、呼吸商以及酶的比活力、物料消耗速率与产物生成速率等。
高径比是罐体工作高度与内径的比例,大的高径比意味着更优的氧和热传递。耗氧发酵每分钟需要消耗大约液体体积1~1.5倍体积的气体,因此,要求罐体宽高比大于1.5,而且为了达到高的氧传递,搅拌系统一般选用多个叶轮,较低位置的叶轮用于产生径向流并保证足够的剪切分散空气气泡;上部的叶轮能产生轴向流并进行大工作量的搅拌。通常,底部与上部叶轮之间的距离为罐体直径的2/3。为产生适合大量搅拌的轴向流,以及由于细胞敏感性限制的低剪切力,细胞生物反应器的罐体高径比要求为1:1,搅拌系统需选用单一的叶轮。内蒙古发酵罐诚信企业
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应用领域 悬浮培养,微载体培养,固定床培养,发酵培养 行业:生物医药、生物技术、生物农业、食品行业、保健品、环境保护 应用:动物细胞、微生物、昆虫细胞、植物细胞、CHO、Vero、BHK、293 培养:Batch、Fed-Batch、Continuous、Perfusion 可选配件 蠕动泵,冷却水循环系统,称重天平,浊度电极,ATF,尾气分析仪,拉曼光谱仪,活细胞密度电极 工艺服务 稳定表达细胞株的构建、筛选及建库; 培养基和补料策略的筛选及优化; 细胞培养工艺优化及放大(微载体工艺、固定床工艺、全悬浮培养); Virus培养工艺优化及放大; 下游纯化工艺优化及放大; 工艺质量分析和工艺验证;辽宁发酵罐厂家实力雄厚
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