Ultraääni on tehokas keino stimuloida mikro-organismeja mekaanisella tärinällä ja kavitaatiolla. Sonobioreactor / ultraääni fermenteri, ultraääni hoito solujen ja kudoksen tulee erittäin hallittavissa, koska ympäristötekijät voidaan tarkasti määrittää. Ultraäänibioreaktoreilla käymistehoa voidaan merkittävästi parantaa.

käyminen

Fermentoinnin tehokkuus riippuu prosessin olosuhteista: Ravintoaineet, väliaineen tiheys, lämpötila, hapen / kaasun pitoisuus ja paine ovat tärkeitä tekijöitä, jotka vaikuttavat mikrobien aktiivisuuteen. Mikro-organismit samoin kuin nisäkäs- solut menestyvät vain tietyissä olosuhteissa. Oikeat olosuhteet yhdessä ultraäänitutkimuksen kanssa voivat maksimoida fermentoinnin saannon.

Mikroorganismien ultraääni stimulaatio

Fermentointi on aineenvaihduntaprosessi, joka muuntaa sokerin hapot, kaasut tai alkoholin. Se esiintyy hiivassa ja bakteereissa, myös happihoitoisissa lihassoluissa, kuten maitohappokäymissä. Fermentaatiota käytetään myös laajemmin viittaamaan mikro-organismien kasvaviin kasvuun kasvualustalla, usein tarkoituksena tuottaa tietty kemiallinen tuote.
Fermentaatioprosessi suoritetaan teollisessa mittakaavassa käyttäen mikro-organismeja, kuten bakteereja ja sieniä fermentaatiolle. Fermentoituja tuotteita käytetään elintarviketeollisuudessa ja yleisessä teollisuudessa. Kemikaaleja, kuten etikkahappoa, sitruunahappoa ja etanolia, valmistetaan fermentaatiolla. Fermentointinopeuteen vaikuttavat mikro-organismien, solujen, solukomponenttien ja entsyymien pitoisuus sekä lämpötila ja pH. Aerobisen käymisen lisäksi happi on avaintekijä. Lähes kaikki kaupallisesti tuotetut entsyymit, kuten lipaasi, invertaasi ja juoksut, valmistetaan fermentaatiolla geneettisesti muunnettujen mikrobien kanssa.
Yleensä fermentaatiot voidaan jakaa neljään tyyppiin:

• Biomassan tuotanto (elinkelpoinen solumuovi)
• Solunulkoisten metaboliittien tuotanto (kemialliset yhdisteet)
• Solunsisäisten komponenttien (entsyymien ja muiden proteiinien) tuotanto
• Substraatin transformointi (jossa transformoitu substraatti on itse tuote)

Sonikaatio ennen fermentaatiota ja sen jälkeen

Ultrasonic-esikäsittely – Biomassan saatavuuden parantaminen

Sonikaatiota esikäsittelynä käytetään massansiirron edistämiseen ja substraatin käyttöön mikrobien käyttöön. Ultraäänisekoitus edistää substraattien massansiirtoa ja tuotteita pois mikrobisoluista. Massansiirron ultraääniintensistymistä voidaan soveltaa esikäsittelynä sekä käymisen aikana.
Esimerkiksi riisin rungon ultraääniesikäsittelyä käytettiin parantamaan entsymaattista hydrolyysiä xylooligosakkarideille (XOs) Aspergillus japonicus (var. japonicus CY6-1). Sonikaatiolla sellulolyyttisten ja ksyanolyyttisten entsyymien tuotanto riisin rungosta parani merkittävästi. Hemiselluloosatuotos nousi 1,4-kertaiseksi sonikaatiossa, ja tuotantoaikaa lyhennettiin huomattavasti 24 h:sta 1,5 tuntiin 80 °C:ssa – prosessin optimoinnilla. Sonikoitu biomassa on paljon helpompi muunneltavissa sieniä varten niin, että entsyymiaktiivisuuden stabiiliutta laajennetaan ja CMCaasin, b-glukosidaasin ja ksylanaasin aktiivisuutta kasvatetaan verrattuna ei-sonikoituun riisinrunkoon. Lopulliset fermentaatiotuotteet olivat ksylotetraose, ksylloheksoosi ja korkeamolekyyliset ksylooligosakkaridit. Sonifioidun riisin rungon ksylo- heksoosiesiintyminen oli 80% korkeampi.

Ultraääni Fermentointi – Mikrobien stimulointi

Tarkasti kontrolloitava ja toistuva sonikointi auttaa parantamaan erilaisten käymisprosessien tuottavuutta vahingoittamatta soluja. Sonicationintensiteetti voidaan tarkasti sovittaa tiettyihin solulajiin ja sen vaatimuksiin. Ohjatulla sonikoinnilla solun kasvua ja aineenvaihduntaa on positiivisesti vaikutettu ja elävien solujen katalysoimat tulokset parantuivat merkittävästi esimerkiksi Bifidobakteerien stimuloimiseksi maidossa.
Joillekin sienenkäyttöisille käymisprosesseille sonikaatiota käytetään menestyksekkäästi kasvu-morfologian ja liemi-reologian muokkaamiseen vaikuttamatta rypäleiden sienten kasvuvauhtiin ja saantoon.

Ultrasonic jälkikäsittely – poisto

Solunsisäisten komponenttien kuten mikrobien entsyymien (esim. Katalaasi, amylaasi, proteaasi, pektinaasi, glukoosi-isomeraasi, sellulaasi, hemisellulaasi, lipaasi, laktaasi, streptokinaasi) ja rekombinanttiproteiinit (esim. Insuliini, hepatiitti B -rokote, interferoni, faktori, streptokinaasi), solut on hajotettava / hajottava fermentaatioprosessin jälkeen halutun proteiinin vapauttamiseksi. Sonikaatiolla helpotetaan intrasellulaaristen ja ekstrasellulaaristen polysakkaridi-proteiinikompleksien uuttamista viskoosisesta myseelisen fermentointiliemestä. Sen erinomaisen uuton saannon ja tehokkuuden lisäksi sonikaatio on vakiintunut ja luotettava solujen hajoamiseen ja solunsisäisen aineen uuttamiseen.
Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja ultrasuodatuksesta ja uuttamisesta!

Ultrasonic Bioreaktorit

Hielscher Ultrasonics on pitkään kokenut ultraäänisesti stimuloiduilla prosesseilla. Tarjoamme monenlaisia ​​ultraäänireaktoreita, jotka ovat eri kokoja ja geometereja. Vaihtoehtoisesti tarjoamme räätälöityjä ratkaisuja olemassa olevan bioreaktorin integrointiin. Koska ultraääniprosessorit ovat hyvin monipuolisia ja vaativat vain vähän tilaa, jälkiasennukset olemassa oleviin bioteknologisiin laitoksiin voidaan toteuttaa ilman ongelmia.
Alla olevassa taulukossa on yleiset laiteohjeet käsiteltävän erätilavuuden tai virtausnopeuden mukaan. Saat lisätietoja kustakin laitteesta napsauttamalla laitteen tyyppiä.