الفوق صوتيات وسيلة فعالة لتحفيز الكائنات الدقيقة بواسطة الاهتزازات الميكانيكية والتجويف. في سونوبيورياكتور / المخمر بالموجات فوق الصوتية، والعلاج بالموجات فوق الصوتية من الخلايا والأنسجة يصبح السيطرة عليها للغاية منذ العوامل البيئية يمكن تحديدها بالضبط. مع المفاعلات الحيوية بالموجات فوق الصوتية، يمكن تحسين مخرجات التخمير بشكل كبير.

تخمير

كفاءة التخمير يعتمد على الظروف العملية: المغذيات، كثافة متوسطة، ودرجة الحرارة والأكسجين / محتوى الغاز والضغط من العوامل الهامة التي تؤثر على النشاط الميكروبي. الكائنات الحية الدقيقة وكذلك خلايا الثدييات وتزدهر إلا في ظل ظروف معينة. يمكن الظروف المناسبة جنبا إلى جنب مع التحفيز بالموجات فوق الصوتية تعظيم العائد من التخمر.

بالموجات فوق الصوتية تحفيز الكائنات الدقيقة

التخمر هو عملية التمثيل الغذائي الذي يحول السكر إلى الأحماض أو الغازات أو الكحول. ويحدث ذلك في الخميرة والبكتيريا، وأيضا في خلايا العضلات المتعطشة للأكسجين، كما في حالة التخمر اللبني. يستخدم التخمير أيضا على نطاق أوسع للإشارة إلى نمو معظم الكائنات الحية الدقيقة على وسيط النمو، وغالبا بهدف إنتاج منتج كيميائي معين.
وتجرى عملية التخمير بها على نطاق صناعي باستخدام الكائنات الدقيقة مثل البكتيريا والفطريات لتخمير. وتستخدم منتجات المخمرة في صناعة الأغذية والعامة. ويتم إنتاج المواد الكيميائية، مثل حمض الخليك، حامض الستريك، والإيثانول عن طريق التخمير. ويتأثر معدل التخمر التي كتبها تركيز الميكروبات والخلايا والمكونات الخلوية، والإنزيمات، وكذلك درجة الحرارة، ودرجة الحموضة. لالتخمير الهوائي، والأكسجين هو عامل أساسي جدا. مصنوعة الإنزيمات ما يقرب من جميع تنتج تجاريا، مثل الليباز، الانفرتيز والمنفحة، عن طريق التخمير مع الميكروبات المعدلة وراثيا.
بشكل عام، تخمير يمكن تقسيمها إلى أربعة أنواع:

• إنتاج الكتلة الحيوية (المادة الخلوية قابلة للحياة)
• إنتاج نواتج خارج الخلية (المركبات الكيميائية)
• إنتاج مكونات داخل الخلايا (الإنزيمات والبروتينات الأخرى)
• تحويل الركيزة (في هذه الركيزة تحولت هي نفسها المنتج)

صوتنة قبل وأثناء وبعد التخمير

بالموجات فوق الصوتية ما قبل المعالجة – تحسين الكتلة الحيوية التوفر

ويستخدم Sonication كعلاج مسبق لتعزيز نقل الشامل وجعل الركيزة أكثر المتاحة للميكروبات. خلط بالموجات فوق الصوتية يعزز نقل الشامل من ركائز إلى، والمنتجات بعيدا عن، والخلايا الميكروبية. يمكن تطبيق التكثيف بالموجات فوق الصوتية من نقل الشامل كما قبل المعالجة وكذلك أثناء التخمير.
على سبيل المثال، تم استخدام المعالجة المسبقة بالموجات فوق الصوتية من بدن الأرز لتعزيز التحليل المائي الأنزيمي ل xylooligosaccharides (XOs) إنتاج Aspergillus japonicus (فار. japonicus CY6-1). بواسطة سونيكيشن، تم تعزيز إنتاج الإنزيمات السليوليتية والزيلية من بدن الأرز بشكل كبير. تم زيادة العائد hemicellulose إلى 1.4 أضعاف تحت sonication ووقت الإنتاج كان تقصير كبير من 24 ح إلى 1.5 ح في 80 درجة مئوية – مع احتمال حدوث المزيد من عملية التحسين. الكتلة الحيوية sonicated هي أسهل بكثير للتحويل للفطريات بحيث يتم تمديد استقرار نشاط انزيم ونشاط CMCase، ب جلوكوزيد، ويتم زيادة xylanase بالمقارنة مع بدن غير sonicated الأرز. وكانت المنتجات النهائية التخمر xylotetraose، xylohexaose، وأعلى xylooligosaccharides الوزن الجزيئي. وكان العائد xylohexaose من بدن الأرز sonicated أعلى 80٪.

بالموجات فوق الصوتية التخمير – التحفيز للجراثيم

على وجه التحديد صوتنة السيطرة عليها وتكرارها يساعد على تحسين إنتاجية مختلف عمليات التخمير دون الإضرار الخلايا. شدة صوتنة يمكن تكييفها بالضبط إلى أنواع معينة من الخلايا ومتطلباته. صوتنة التي تسيطر عليها، ونمو الخلايا وعملية التمثيل الغذائي يتأثر بشكل إيجابي والتحويلات يحفزه الخلايا الحية وتحسنت بشكل ملحوظ، على سبيل المثال، تحفيز Bifidobacteria في الحليب.
بالنسبة لبعض عمليات التخمير يحركها الفطرية، ويستخدم صوتنة بنجاح لتعديل التشكل النمو والريولوجيا مرق دون التأثير على معدل النمو والعائد من الفطريات الخيطية.

بالموجات فوق الصوتية في مرحلة ما بعد العلاج – استخلاص

لإنتاج مكونات داخل الخلايا مثل الإنزيمات الميكروبية (مثل الكاتلاز ، الأميلاز ، البروتيز ، البكتيناز ، الجلوكوز أيزوميراز ، سيلولاز ، الهيميسيللاز ، الليباز ، اللاكتاز ، الستربتوكيناز) والبروتينات المأشوبة (مثل الأنسولين ، لقاح التهاب الكبد B ، الإنترفيرون ، المحببة مستعمرة مستعمرة عامل ، streptokinase) ، يجب أن تكون lysed / خلل الخلايا بعد عملية التخمير لتحرير البروتينات المطلوبة. عن طريق الصوتنة ، يتم تسهيل استخلاص معقدات السكاريد والبروتينات الخلوية خارج الخلية من مرق التخمير اللزجزي. إلى جانب عائدها الماهر في الاستخراج وكفاءته ، فإن صوتنة الصوت راسخة وموثوقة لتحلل الخلايا واستخراج المادة داخل الخلايا.
انقر هنا لقراءة مور عن تحلل بالموجات فوق الصوتية واستخراج!

المفاعلات الحيوية بالموجات فوق الصوتية

HIELSCHER الموجات فوق الصوتية هو فترة طويلة من ذوي الخبرة مع عمليات تحفيز بالموجات فوق الصوتية. نحن نقدم المفاعلات بالموجات فوق الصوتية المتعددة من مختلف الأحجام والأشكال الهندسية. بدلا من ذلك، نحن نقدم حلولا مخصصة للاندماج في مفاعل حيوي الموجودة لديك. منذ لدينا معالجات بالموجات فوق الصوتية هي متعددة للغاية وتتطلب سوى مساحة محدودة، وإعادة التهيئة إلى النباتات التكنولوجيا الحيوية الموجودة يمكن أن تتحقق من دون مشاكل.
الجدول أدناه، يشير توصيات الجهاز العام اعتمادا على حجم الدفعة أو معدل تدفق لتتم معالجتها. انقر على نوع الجهاز للحصول على مزيد من المعلومات حول كل جهاز.