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)

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.