Ultrazvučno bioreaktora za fermentacije
Ultrazvuk je učinkovito sredstvo za poticanje mikroorganizama mehaničkim vibracijama i kavitacije. U sonobioreactor / ultrazvučni fermentor, ultrazvučni tretman stanica i tkiva postaje vrlo kontrolirati jer se okolišni čimbenici mogu točno odrediti. S ultrazvučnim bioreaktorima, fermentacijski izlaz može se značajno poboljšati.
Vrenje
Učinkovitost fermentacije ovisi o uvjetima procesa: Hranjiva, gustoća, temperature, kisika / sadržaj plina srednjeg tlaka i važni su čimbenici koji utječu na mikrobnu aktivnost. Mikroorganizmi kao i stanicama sisavaca je napredovati samo pod određenim uvjetima. Pravi uvjeti u kombinaciji s ultrazvučnim stimulacija može povećati prinos fermentacije.
Ultrazvučno Poticanje mikroorganizama
Fermentacija je metabolički proces koji pretvara šećer kiselina, plinovima ili alkohol. Se javlja u kvascu i bakterijama, a također i u mišićnim stanicama kisik izgladnjeli, kao u slučaju fermentacije mliječne kiseline. Fermentacija se također koristi u širem smislu da se odnosi na rast bulk mikroorganizama na mediju za rast, često s ciljem proizvodnje određeni kemijski proizvod.
postupak fermentacije se provodi u industrijskom opsegu pomoću mikroorganizama kao što su bakterije i gljivice za fermentaciju. Fermentirani proizvodi se koriste u hrani i opće industrije. Kemikalije, kao što su octena kiselina, limunska kiselina, etanol i se proizvodi fermentacijom. Brzina Fermentacija utječe koncentracija mikroorganizama, stanice, stanične komponente, i enzimi kao što su temperatura i pH. Za aerobnu fermentaciju, kisika je ključni faktor previše. Gotovo svi komercijalno proizvodi, kao što su enzimi, lipaze i invertaze sirišta, izrađeni su od fermentacije genetski modificiranih mikroorganizama.
Općenito, fermentacija može podijeliti u četiri vrste:
- Proizvodnja biomase (izvediv stanični materijal)
- Proizvodnja izvanstaničnog metabolita (kemijski spojevi)
- Proizvodnja unutarstaničnih dijelova (enzima i drugih proteina)
- Transformacije supstrata (u kojem je transformirana supstrat sam produkt)

ultrazvučni homogenizator UIP2000hdT (2kW) s batch reaktorom
Sonication prije, za vrijeme i nakon fermentacije
Ultrazvučno Prethodna obrada – Poboljšanje biomase dostupnost
Sonication kao pre-tretman se koristi za promicanje prijenosa mase i učiniti podlogu više dostupan mikroba. Ultrazvučno miješanje potiče prijenos mase supstrata na, i proizvode daleko od, mikrobne stanice. Ultrazvučno intenziviranje prijenosa mase može se primijeniti kao predliječenje, kao i tijekom fermentacije.
Na primjer, ultrazvučni predobrada rižina trupa korištena je za poboljšanje enzimske hidrolize za proizvodnju ksilooligosaharida (XOs) proizvodnju Aspergillus japonicus (var. japonicus CY6-1). Sonikacijom je značajno poboljšana proizvodnja celulolitike i ksilanolitičkih enzima iz trupa riže. Prinos hemicellulose je povećan na 1,4 puta pod ultrazvukom i vrijeme proizvodnje je uvelike skraćeno od 24 h do 1,5 h na 80ºC – s daljnjim potencijalom optimizacije procesa. Se sonificirana biomasa je mnogo lakše može pretvoriti za gljivice, tako da se stabilnost enzimske aktivnosti se proširuje i aktivnost CMCaze, b-glukozidaze, te ksilanaze povećana je u odnosu na ne-sonicirana riže trupa. Konačni fermantativ proizvodi su xylotetraose, xylohexaose, a više xylooligosaccharides molekularne težine. Xylohexaose prinos od riže ultrazvukom trup je bio 80% veći.
Ultrazvučno Fermentacija – Poticanje mikroba
Upravo kontrolirati i neponovljivom ultrazvukom pomaže u poboljšanju produktivnosti različitih postupcima fermentacije, bez oštećenja stanica. Intenzitet ultrazvukom može se točno prilagoditi specifičnim vrstama stanica i njegovim zahtjevima. Kontroliranom sonikacije, rast stanica i metabolizam pozitivno utječe i konverzija kataliziranih pomoću živih stanica značajno poboljšana, npr stimuliranje bifidobakterija u mlijeku.
Za neke postupke fermentacije gljivičnih upravljan, sonication uspješno koristi se za modificiranje morfologije rasta i juha reologije bez utjecaja na rast i prinos filamentozne gljive.
Ultrazvučno post-tretman – Izvlačenje
Za proizvodnju intracelularnih komponenti kao što su mikrobiološki enzimi (npr. Katalaza, amilaza, proteaza, pektinaza, glukoza izomeraze, celulaze, hemicelulaza, lipaza, laktaza, streptokinaza) i rekombinantnih proteina (npr. Inzulin, cjepivo protiv hepatitisa B, interferon, stimulaciju kolonija granulocita faktor, streptokinaza), stanice moraju biti lizirane / poremećene nakon postupka fermentacije kako bi se oslobodili željeni proteini. Sonikacijom se olakšava ekstrakcija unutarstaničnih i izvanstaničnih polisaharid-proteinskih kompleksa iz viskozne micelije fermentacijske smjese. Osim iznimnog prinosa i učinkovitosti ekstrakcije, sonikacija je dobro uspostavljena i pouzdana za lizu stanica i ekstrakciju intracelularne tvari.
Kliknite ovdje da biste pročitali mor o ultrazvučnom lize i vađenja!
ultrazvučni Bioreaktori
Hielscher Ultrasonics je dugogodišnji iskusni sa ultrazvučno stimuliranih postupaka. Nudimo mnogostruke ultrazvučni reaktora različitih veličina i oblika. Alternativno, nudimo prilagođena rješenja za integraciju u postojeću bioreaktora. Budući da naši ultrazvučni procesori su vrlo svestran i zahtijevaju samo malo prostora, opremanje u postojeće biotehnološkim biljaka može se ostvariti bez problema.
U tablici u nastavku, pokazuje preporuke opće uređaja, ovisno o volumenu šarže ili protoka za obradu. Kliknite na vrstu uređaja za više informacija o svakom uređaju.
Batch Volumen | Protok | Preporučeni uređaji |
---|---|---|
00,5 do 1,5 ml | N.a. | VialTweeter |
1 do 500 mL | 10 do 200 mL / min | UP100H |
10 do 2000 ml | 20 do 400 mL / min | Uf200 ः t, UP400S |
0.1 do 20L | 0.2 do 4L / min | UIP1000hdT UIP2000hdT |
10 do 100L | 2 do 10 l / min | UIP4000 |
N.a. | 10 do 100 l / min | UIP16000 |
N.a. | veći | grozd UIP16000 |

ultrasonicator UIP1000hdT za ekstrakciju
Literatura / Reference
- Sainz Herrán N., J. L. Casas Lopez, A. J. Perez Sanchez, Y. Chisti (2010): Utjecaj ultrazvuka amplitude i radnog ciklusa na gljivične morfologije i juha reologiji Aspergillus terreus. Svijet J Microbiol.Immunol BiotechnoI.Bioeng 2010, 26: 1409-1418.
- Sainz Herrán N., J. L. Casas Lopez, A. J. Perez Sanchez, Y. Chisti (2008): Učinci ultrazvuka na kulturu Aspergillus terreus. J. Chem Technol BiotechnoI.Bioeng 2008, 83: 593-600./li>
- C. F. Liu, W. B. Zhou (2010): Poticanje bio-jogurt fermentacijom pomoću visokog intenziteta Ultrazvuk obradu.

Visoke snage ultrazvučni homogenizatori iz Laboratorija do Pilot i industrijski razmjera.