Ultrasonik mikroorqanizmləri mexaniki vibrasiya və kavitasiya ilə stimullaşdırmaq üçün təsirli bir vasitədir. Sonobioreaktor / ultrasəs fermentatorda, hüceyrələrin və toxumaların ultrasəs müalicəsi, ətraf mühit amillərini tam olaraq təyin etmək mümkün olduğundan, yüksək səviyyədə idarə olunur. Ultrasonik bioreaktorların köməyi ilə fermentasiya çıxışı əhəmiyyətli dərəcədə artırıla bilər.

fermentasiya

Fermentasiyanın səmərəliliyi proses şəraitindən asılıdır: Qida maddələri, mühitin sıxlığı, temperatur, oksigen/qaz tərkibi və təzyiq mikrobların fəaliyyətinə təsir edən mühüm amillərdir. Mikroorqanizmlər, eləcə də məməlilər yalnız müəyyən şəraitdə inkişaf edir. Ultrasonik stimullaşdırma ilə birlikdə düzgün şərtlər fermentasiya məhsuldarlığını maksimuma çatdıra bilər.

Mikroorqanizmlərin Ultrasonik stimullaşdırılması

Fermentasiya turşuları, qazlar, və ya spirt şəkər çevirir bir metabolik prosesdir. Bu süd turşusu fermentasiya olduğu kimi, maya və bakteriya, həmçinin oksigen həsrət əzələ hüceyrələri baş verir. Fermentasiya də tez-tez xüsusi kimyəvi məhsul istehsal məqsədi ilə, bir artım orta mikroorqanizmlərin toplu artım müraciət daha geniş istifadə olunur.
Fermentasiya prosesi fermentasiya üçün bakteriya və göbələklərin kimi mikroorqanizmlərin istifadə sənaye miqyasında həyata keçirilir. Qıcqırdılmış məhsulları qida və ümumi sənayesində istifadə olunur. belə sirkə turşusu, limon turşusu, və etanol kimi Chemicals, fermentasiya tərəfindən istehsal olunur. fermentasiya dərəcəsi mikroorqanizmlərin, hüceyrələri, mobil komponentləri və fermentlər həmçinin temperatur, və pH konsentrasiyası təsir edir. aerobik fermentasiya üçün oksigen də əsas amildir. Belə lipaz, invertase və rennet kimi təxminən bütün kommersiya istehsal fermentlər, genetik cəhətdən modifikasiya mikroblar ilə fermentasiya tərəfindən qəbul olunur.
 
Ümumiyyətlə, fermentasiyaları dörd proses növünə/mərhələsinə bölmək olar:

• biokütlə istehsalı (səmərəli mobil material)
• extracellular metabolitlər Production (kimyəvi birləşmələr)
• hüceyrədaxili komponentlərin istehsalı (fermentlər və digər zülal)
• döşənəyi Çevrilmə (olan transformasiya döşənəyi özü məhsuludur)

Zamanı və fermentasiya sonra əvvəl sonication,

Sonication, aşağı tezlikli ultrasəs dalğalarının tətbiqi, fermentasiyadan əvvəl, zamanı və fermentasiya prosesinin müxtəlif mərhələlərində müxtəlif üsullarla və sonra istifadə edilə bilər.

Ultrasonik Ön Fermentasiya Müalicəsi – Biokütlə mövcudluğu təkmilləşdirilməsi

1. Təkmilləşdirilmiş Kütləvi Transfer: Əvvəlcədən müalicə kimi sonikasyon, kütləvi ötürülməni təşviq etmək və substratı mikroblara daha çox etmək üçün istifadə olunur. Ultrasonik qarışdırma, substratların və məhsulların mikrob hüceyrələrindən uzaqlaşmasına kömək edir. Kütləvi köçürmənin ultrasəs intensivliyi əvvəlcədən müalicə kimi, mayalanma zamanı da tətbiq oluna bilər.
2. Hüceyrə pozğunluğu: Sonikasiya, xüsusilə mikrob və ya maya mədəniyyətlərində hüceyrə divarlarını və membranlarını pozmaq üçün istifadə edilə bilər. Bu fermentlər və ya metabolitlər kimi hüceyrədaxili komponentlərin sərbəst buraxılmasına kömək edir ki, bu da fermentasiya performansını yaxşılaşdıra və ya aşağı axın proseslərini asanlaşdıra bilər.
3. Hüceyrədaxili birləşmələrin çıxarılması: Sonikasiya fermentasiyadan əvvəl bioloji materiallardan hüceyrədaxili birləşmələrin çıxarılmasına kömək edə bilər. Buraya fermentasiya proseslərində sonrakı istifadə üçün hüceyrələrdən, toxumalardan və ya bitki materiallarından fermentlərin, zülalların, nuklein turşularının və ya digər hədəf birləşmələrin çıxarılması daxildir.

Məsələn, Aspergillus japonicus (var. japonicus CY6-1) tərəfindən xylooligosaccharides istehsalı üçün enzimatik hidrolizi artırmaq üçün düyü qabığının ultrasəslə əvvəlcədən təmizlənməsindən istifadə edilmişdir. Sonikasiya ilə düyü qabığından selülolitik və ksilanolitik fermentlərin istehsalı əhəmiyyətli dərəcədə artırıldı. Hemiselülozun məhsuldarlığı sonikasiya zamanı 1,4 dəfə artırıldı və istehsal müddəti 80ºC-də 24 saatdan 1,5 saata qədər xeyli qısaldıldı. – proses optimallaşdırılması daha potensial. ferment fəaliyyət sabitlik uzadıla və CMCase, b-qlükozidaza fəaliyyəti və Xylanase qeyri-sonicated düyü gövdə ilə müqayisədə artmışdır ki, sonicated biokütlə göbələklərin üçün daha asan konvertasiya edir. son fermentlərin məhsulları, xylotetraose xylohexaose və ali molekulyar çəki xylooligosaccharides idi. sonicated düyü gövdə olan xylohexaose gəlir 80% yüksək olmuşdur.

Ultrasonik Yardımlı Fermentasiya – Mikroblar stimullaşdırılması

• Qarışdırma və Homogenləşdirmə: Sonication fermentasiya zamanı qarışdırma texnikası kimi istifadə edilə bilər. Ultrasəs dalğalarının tətbiqi mikrostreaming yaratmağa kömək edir və homogenliyi təşviq edir, fermentasiya qabı içərisində qida maddələrinin, qazların və mikroorqanizmlərin vahid paylanmasını təmin edir.
• Kütləvi köçürmənin təkmilləşdirilməsi: Təkmilləşdirilmiş qarışdırma və homogenləşdirmə ilə əlaqədar olaraq fermentasiya zamanı ultrasəslə təkmilləşdirilmiş kütlə ötürmə sürətləri var. Ultrasonik salınım və kavitasiya lokallaşdırılmış turbulentlik yaradır və substratların, qazların və qida maddələrinin fermentasiya bulyonuna yayılmasını gücləndirir. Bu, fermentasiya prosesinin ümumi səmərəliliyini və məhsuldarlığını artıra bilər.
• Hüceyrə canlılığının və metabolik aktivliyin yaxşılaşdırılması: Hüceyrə canlılığını və metabolik fəaliyyətini artırmaq üçün fermentasiya zamanı mikrob mədəniyyətlərinə sonikasiya tətbiq oluna bilər. Yüngül sonikasiya müəyyən mikroorqanizmləri stimullaşdıra bilər, böyüməni, biokütlə istehsalını və istənilən metabolitlərin və ya fermentasiya məhsullarının sintezini təşviq edə bilər.

Dəqiq nəzarət və repeatable sonication hüceyrələri zərər vermədən müxtəlif fermentasiya proseslərinin məhsuldarlığını artırmaq üçün kömək edir. sonication intensivliyi dəqiq xüsusi mobil növ və onun tələblərinə uyğunlaşdırıla bilər. nəzarət sonication tərəfindən, mobil artım və maddələr mübadiləsi müsbət təsir edir və canlı hüceyrələri ilə catalyzed dönüşüm əhəmiyyətli dərəcədə artır, məsələn süd Bifidobacteria stimullaşdırılması.
bəzi göbələk idarə fermentasiya proseslərinin üçün sonication uğurla inkişaf dərəcəsi və lifli göbələklərin gəlir təsir olmadan inkişaf morfologiya və bulyon rheology dəyişdirmək üçün istifadə olunur.

Ultrasonik Fermentasiyadan Sonra Müalicə

• Hüceyrə yığılması və ayrılması: Sonikasiya fermentasiyadan sonra hüceyrə yığımına və ayrılmasına kömək edə bilər. Hüceyrə aqreqatlarını, flokulyantları və ya biofilmləri qırmağa kömək edə bilər, fermentasiya bulyonundan hüceyrələrin sərbəst buraxılmasını asanlaşdırır. Bu, hüceyrənin bərpası və ya məhsulun təmizlənməsi kimi sonrakı prosesləri asanlaşdırır.
• Hüceyrədaxili məhsulların çıxarılması: Fermentasiyadan sonra sonikasiya mikrob və ya hüceyrə biokütləsindən fermentlər, zülallar və ya ikincil metabolitlər kimi hüceyrədaxili məhsulları çıxarmaq üçün istifadə edilə bilər. Bu ekstraksiya prosesi qiymətli birləşmələri bərpa etməyə kömək edir və fermentasiya prosesinin ümumi məhsuldarlığını artırır.
• Analitik məqsədlər üçün hüceyrə parçalanması: Xüsusilə analitik məqsədlər üçün fermentasiyadan sonra hüceyrələri və ya mikrob nümunələrini pozmaq üçün sonikasiya tətbiq oluna bilər. Hüceyrə lizizinə və hüceyrədaxili məzmunun sərbəst buraxılmasına kömək edir, hüceyrə komponentlərinin təhlilini asanlaşdırır və ya aşağı axın analizlərini həyata keçirir.

Belə Mikrob fermentləri (məsələn katalaza, amylase, protease, pektinaza, qlükoza isomerase, cellulase, hemicellulase, lipaz, lactase, streptokinase) və rekombinant zülalların (məsələn, insulin, hepatit B peyvəndi, interferon, granülosit koloniya qorxudan kimi hüceyrədaxili komponentlərin istehsalı üçün amil, streptokinase) hüceyrələri / lysed istədiyiniz zülal azad fermentasiya prosesi sonra pozulacaq var. sonication tərəfindən, özlülük mycelial fermentasiya suyu olan hüceyrədaxili və extracellular polisaxarid-zülal komplekslərinin hasilatı yardım edir. Onun görkəmli hasilatı gəlir və səmərəliliyi ilə yanaşı, sonication köklü və mobil lizisi və hüceyrədaxili məsələnin çıxarılması üçün etibarlı.
ultrasəs lizisi və çıxarma haqqında mor oxumaq üçün buraya basın!

Təkmilləşdirilmiş Fermentasiya Prosesləri üçün Ultrasəs Bioreaktorları

Hielscher Ultrasonics, hüceyrə stimullaşdırılması, fermentasiya, hüceyrənin pozulması və çıxarılması kimi ultrasəslə stimullaşdırılan bioproseslərlə uzun müddətdir təcrübəyə malikdir. Biz toplu və axın rejimində sonikasiya üçün müxtəlif ölçülü və həndəsi müxtəlif standart ultrasəs reaktorlarını təklif edirik. Alternativ olaraq, mövcud bioreaktorunuza inteqrasiya üçün fərdiləşdirilmiş həllər təklif edirik. Bizim ultrasəs prosessorlarımız çox yönlü olduğundan və yalnız kiçik yer tələb etdiyindən, mövcud biotexnoloji zavodlara yenidən quraşdırma problemsiz həyata keçirilə bilər.
Burada ultrasəs reaktorlarının növləri, dizaynları və tətbiqləri haqqında ətraflı oxuyun!
Aşağıdakı cədvəldə, general cihaz tövsiyələr batch həcmindən asılı olaraq və ya emal etmək üçün axın sürəti göstərir. hər cihaz haqqında daha ətraflı məlumat almaq üçün cihaz növü basın.

Ədəbiyyat / Referanslar