Hielscher Ultrasonics
เรายินดีที่จะพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ
โทรหาเรา: +49 3328 437-420
ส่งอีเมลถึงเรา: info@hielscher.com

เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพอัลตราโซนิกสําหรับการหมัก

อัลตราโซนิกเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการกระตุ้นจุลินทรีย์โดยการสั่นสะเทือนทางกลและการเกิดโพรงอากาศ ในเครื่องปฏิกรณ์โซโนไบโอนิก? เครื่องหมักอัลตราโซนิกการรักษาด้วยอัลตราโซนิกของเซลล์และเนื้อเยื่อจะสามารถควบคุมได้สูงเนื่องจากปัจจัยแวดล้อมสามารถกําหนดได้อย่างแม่นยํา ด้วยเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพอัลตราโซนิกผลผลิตการหมักสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมีนัยสําคัญ

การหมัก

ประสิทธิภาพของการหมักขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของกระบวนการ: สารอาหารความหนาแน่นของตัวกลางอุณหภูมิปริมาณออกซิเจน? ก๊าซและความดันเป็นปัจจัยสําคัญที่มีอิทธิพลต่อกิจกรรมของจุลินทรีย์ จุลินทรีย์และเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเจริญเติบโตได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้น สภาวะที่เหมาะสมรวมกับการกระตุ้นด้วยอัลตราโซนิกสามารถเพิ่มผลผลิตของการหมักได้สูงสุด

การกระตุ้นอัลตราโซนิกของจุลินทรีย์

UP400ST เป็นโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกที่ใช้ในการเพิ่มการหมักโดยการปรับปรุงการถ่ายโอนมวลและกระตุ้นการเจริญเติบโตของเซลล์จุลินทรีย์การหมักเป็นกระบวนการเผาผลาญที่เปลี่ยนน้ําตาลเป็นกรด ก๊าซ หรือแอลกอฮอล์ มันเกิดขึ้นในยีสต์และแบคทีเรียและในเซลล์กล้ามเนื้อที่ขาดออกซิเจนเช่นในกรณีของการหมักกรดแลคติก การหมักยังใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่ออ้างถึงการเจริญเติบโตจํานวนมากของจุลินทรีย์บนอาหารเพื่อการเจริญเติบโต ซึ่งมักมีเป้าหมายในการผลิตผลิตภัณฑ์เคมีเฉพาะ
กระบวนการหมักจะดําเนินการในระดับอุตสาหกรรมโดยใช้จุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรียและเชื้อราในการหมัก ผลิตภัณฑ์หมักใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและทั่วไป สารเคมี เช่น กรดอะซิติก กรดซิตริก และเอทานอลผลิตโดยการหมัก อัตราการหมักได้รับอิทธิพลจากความเข้มข้นของจุลินทรีย์ เซลล์ ส่วนประกอบของเซลล์ และเอนไซม์ ตลอดจนอุณหภูมิ และค่า pH สําหรับการหมักแบบแอโรบิก ออกซิเจนก็เป็นปัจจัยสําคัญเช่นกัน เอนไซม์ที่ผลิตในเชิงพาณิชย์เกือบทั้งหมด เช่น ไลเปส อินเวอร์เทส และเรนเน็ต ทําโดยการหมักด้วยจุลินทรีย์ดัดแปลงพันธุกรรม

การขอข้อมูล







โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก UIP2000hdT (2kW) พร้อมเครื่องปฏิกรณ์แบทช์กวน

โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก UIP2000hdT (2kW) พร้อมเครื่องปฏิกรณ์แบทช์

 
โดยทั่วไป การหมักสามารถแบ่งออกเป็นสี่ประเภท/ขั้นตอนของกระบวนการ:

  • การผลิตชีวมวล (วัสดุเซลล์ที่มีชีวิต)
  • การผลิตสารเมตาบอไลต์นอกเซลล์ (สารประกอบทางเคมี)
  • การผลิตส่วนประกอบภายในเซลล์ (เอนไซม์และโปรตีนอื่นๆ)
  • การเปลี่ยนแปลงของพื้นผิว (ซึ่งพื้นผิวที่เปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์)

Sonication ก่อนระหว่างและหลังการหมัก

Sonication การประยุกต์ใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ความถี่ต่ําสามารถใช้ได้ก่อนระหว่างและหลังการหมักในรูปแบบต่างๆและในขั้นตอนต่างๆของกระบวนการหมัก

การบําบัดก่อนการหมักอัลตราโซนิก – การปรับปรุงความพร้อมของชีวมวล

  1. ปรับปรุงการถ่ายโอนมวล: Sonication เป็นการปรับสภาพล่วงหน้าใช้เพื่อส่งเสริมการถ่ายโอนมวลและทําให้จุลินทรีย์มีสารตั้งต้นมากขึ้น การผสมอัลตราโซนิกส่งเสริมการถ่ายโอนมวลของสารตั้งต้นไปยังและผลิตภัณฑ์ออกจากเซลล์จุลินทรีย์ การเพิ่มความเข้มข้นของการถ่ายโอนมวลด้วยอัลตราโซนิกสามารถใช้เป็นการปรับสภาพล่วงหน้าเช่นเดียวกับในระหว่างการหมัก
  2. การหยุดชะงักของเซลล์: สามารถใช้ Sonication เพื่อทําลายผนังเซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์หรือยีสต์ สิ่งนี้ช่วยปลดปล่อยส่วนประกอบภายในเซลล์ เช่น เอนไซม์หรือเมตาบอไลต์ ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการหมักหรืออํานวยความสะดวกในกระบวนการปลายน้ํา
  3. การสกัดสารประกอบภายในเซลล์: Sonication สามารถช่วยในการสกัดสารประกอบภายในเซลล์จากวัสดุชีวภาพก่อนการหมัก ซึ่งรวมถึงการสกัดเอนไซม์ โปรตีน กรดนิวคลีอิก หรือสารประกอบเป้าหมายอื่นๆ จากเซลล์ เนื้อเยื่อ หรือวัสดุจากพืชเพื่อใช้ในกระบวนการหมักในภายหลัง

ตัวอย่างเช่น การปรับสภาพอัลตราโซนิกของแกลบถูกนํามาใช้เพื่อเพิ่มการไฮโดรไลซิสของเอนไซม์สําหรับการผลิตไซโลโอลิโกแซ็กคาไรด์โดย Aspergillus japonicus (var. japonicus CY6-1) โดยการ sonication การผลิตเอนไซม์เซลลูไลติกและไซแลนโนไลติกจากแกลบเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ ผลผลิตเฮมิเซลลูโลสเพิ่มขึ้นเป็น 1.4 เท่าภายใต้การ sonication และเวลาในการผลิตสั้นลงอย่างมากจาก 24 ชั่วโมงเป็น 1.5 ชั่วโมงที่ 80ºC – ด้วยศักยภาพเพิ่มเติมของการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ ชีวมวลที่โซนิคไดออกซ์นั้นสามารถแปลงเชื้อราได้ง่ายกว่ามากเพื่อให้เสถียรภาพของกิจกรรมของเอนไซม์เพิ่มขึ้นและกิจกรรมของ CMCase, b-glucosidase และ xylanase จะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับแกลบที่ไม่โซนิค ผลิตภัณฑ์หมักขั้นสุดท้ายคือ xylotetraose, xylohexaose และ xylooligosaccharides ที่มีน้ําหนักโมเลกุลสูงกว่า ผลผลิตไซโลเฮกซาโอสจากเปลือกข้าวที่ทําด้วยโซนิคสูงขึ้น 80%

UIP500hdT sonicator สําหรับการหมัก kombucha

Sonication ก่อนการหมักจะเพิ่มสารอาหารที่หมักได้

การหมักด้วยอัลตราโซนิกช่วย – การกระตุ้นจุลินทรีย์

  • การผสมและการทําให้เป็นเนื้อเดียวกัน: Sonication สามารถใช้เป็นเทคนิคการผสมระหว่างการหมัก การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ช่วยสร้างไมโครสตรีมมิ่งและส่งเสริมความเป็นเนื้อเดียวกันทําให้มั่นใจได้ว่ามีการกระจายสารอาหารก๊าซและจุลินทรีย์ภายในภาชนะหมักอย่างสม่ําเสมอ
  • การปรับปรุงการถ่ายโอนมวลชน: ที่เกี่ยวข้องกับการผสมที่ดีขึ้นและการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันคืออัตราการถ่ายเทมวลที่ดีขึ้นด้วยอัลตราโซนิกระหว่างการหมัก การสั่นของอัลตราโซนิกและการเกิดโพรงอากาศทําให้เกิดความปั่นป่วนเฉพาะที่และเพิ่มการแพร่กระจายของสารตั้งต้นก๊าซและสารอาหารเข้าสู่น้ําซุปหมัก สิ่งนี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมและผลผลิตของกระบวนการหมัก
  • การปรับปรุงความมีชีวิตของเซลล์และกิจกรรมการเผาผลาญ: Sonication สามารถนําไปใช้กับการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ในระหว่างการหมักเพื่อเพิ่มความมีชีวิตของเซลล์และกิจกรรมการเผาผลาญ การ sonication อ่อน ๆ สามารถกระตุ้นจุลินทรีย์บางชนิดส่งเสริมการเจริญเติบโตการผลิตชีวมวลและการสังเคราะห์สารเมตาบอไลต์หรือผลิตภัณฑ์หมักที่ต้องการ

เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher ใช้เพื่อเพิ่มกระบวนการหมักเช่นการสังเคราะห์ทางชีวภาพของโปรตีนsonication ที่ควบคุมได้อย่างแม่นยําและทําซ้ําได้ช่วยปรับปรุงผลผลิตของกระบวนการหมักต่างๆโดยไม่ทําลายเซลล์ ความเข้มของ sonication สามารถปรับให้เข้ากับสายพันธุ์ของเซลล์เฉพาะและความต้องการของมันได้อย่างแม่นยํา การเจริญเติบโตและการเผาผลาญของเซลล์ได้รับอิทธิพลในเชิงบวกและการแปลงที่เร่งปฏิกิริยาโดยเซลล์ที่มีชีวิตจะดีขึ้นอย่างมีนัยสําคัญเช่นการกระตุ้น Bifidobacteria ในนม
สําหรับกระบวนการหมักที่ขับเคลื่อนด้วยเชื้อราบางกระบะโซนิเคชั่นถูกนํามาใช้เพื่อปรับเปลี่ยนสัณฐานวิทยาการเจริญเติบโตและการไหลของน้ําซุปโดยไม่ส่งผลต่ออัตราการเจริญเติบโตและผลผลิตของเชื้อราเส้นใย

การบําบัดหลังการหมักอัลตราโซนิก

  • การเก็บเกี่ยวและการแยกเซลล์: Sonication สามารถช่วยในการเก็บเกี่ยวเซลล์และการแยกหลังจากการหมัก สามารถช่วยในการทําลายมวลรวมของเซลล์สารตกตะกอนหรือไบโอฟิล์มอํานวยความสะดวกในการปลดปล่อยเซลล์จากน้ําซุปหมัก สิ่งนี้ช่วยลดความยุ่งยากในกระบวนการปลายน้ําที่ตามมา เช่น การกู้คืนเซลล์หรือการทําให้ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์
  • การสกัดผลิตภัณฑ์ภายในเซลล์: หลังจากการหมักสามารถใช้ sonication เพื่อสกัดผลิตภัณฑ์ภายในเซลล์เช่นเอนไซม์โปรตีนหรือสารเมตาบอไลต์ทุติยภูมิจากจุลินทรีย์หรือชีวมวลของเซลล์ กระบวนการสกัดนี้ช่วยกู้คืนสารประกอบที่มีคุณค่าและปรับปรุงผลผลิตโดยรวมของกระบวนการหมัก
  • การสลายตัวของเซลล์เพื่อวัตถุประสงค์ในการวิเคราะห์: Sonication สามารถใช้เพื่อขัดขวางเซลล์หรือตัวอย่างจุลินทรีย์หลังการหมักโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อวัตถุประสงค์ในการวิเคราะห์ ช่วยในการสลายเซลล์และการปลดปล่อยเนื้อหาภายในเซลล์อํานวยความสะดวกในการวิเคราะห์ส่วนประกอบของเซลล์หรือทําการทดสอบปลายน้ํา

สําหรับการผลิตส่วนประกอบภายในเซลล์ เช่น เอนไซม์จุลินทรีย์ (เช่น คาตาเลส, อะไมเลส, โปรตีเอส, เพคติเนส, กลูโคสไอโซเมอเรส, เซลลูเลส, เฮมิเซลลูเลส, ไลเปส, แลคเตส, สเตรปโตไคเนส) และโปรตีนรีคอมบิแนนท์ (เช่น อินซูลิน, วัคซีนไวรัสตับอักเสบบี, อินเตอร์เฟอรอน, ปัจจัยกระตุ้นโคโลนิคมแกรนูโลไซต์, สเตรปโตไคเนส) เซลล์จะต้องถูกไลซิส? หยุดชะงักหลังจากกระบวนการหมักเพื่อปล่อยโปรตีนที่ต้องการ โดยการ sonication การสกัดคอมเพล็กซ์โพลีแซ็กคาไรด์ - โปรตีนภายในเซลล์และนอกเซลล์จากน้ําซุปหมักไมซีเลียลหนืดจะอํานวยความสะดวก นอกเหนือจากผลผลิตและประสิทธิภาพการสกัดที่โดดเด่นแล้ว sonication ยังเป็นที่ยอมรับและเชื่อถือได้สําหรับการสลายเซลล์และการสกัดสารภายในเซลล์
คลิกที่นี่เพื่ออ่าน mor เกี่ยวกับการสลายอัลตราโซนิกและการสกัด!

เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพอัลตราโซนิกสําหรับกระบวนการหมักที่ดีขึ้น

Hielscher Ultrasonics มีประสบการณ์มานานกับกระบวนการทางชีวภาพที่กระตุ้นด้วยอัลตราโซนิกเช่นการกระตุ้นเซลล์การหมักการหยุดชะงักของเซลล์และการสกัด เรานําเสนอเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกมาตรฐานต่างๆที่มีขนาดและรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกันสําหรับ sonication ในโหมดแบทช์และโฟลว์ผ่าน อีกวิธีหนึ่ง เราขอเสนอโซลูชันที่ปรับแต่งได้สําหรับการรวมเข้ากับเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพที่มีอยู่ของคุณ เนื่องจากโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกของเรามีความหลากหลายมากและต้องการพื้นที่เพียงเล็กน้อยการติดตั้งเพิ่มเติมในโรงงานเทคโนโลยีชีวภาพที่มีอยู่จึงสามารถรับรู้ได้โดยไม่มีปัญหา
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับประเภทเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกการออกแบบและการใช้งานที่นี่!
ตารางด้านล่างระบุคําแนะนําทั่วไปของอุปกรณ์โดยขึ้นอยู่กับปริมาตรแบทช์หรืออัตราการไหลที่จะประมวลผล คลิกที่ประเภทอุปกรณ์เพื่อรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์แต่ละเครื่อง

ปริมาณแบทช์ อัตราการไหล อุปกรณ์ที่แนะนํา
0.5 ถึง 1.5 มล. ไม่ ไวอัลทวีตเตอร์
1 ถึง 500 มล. 10 ถึง 200 มล.? นาที UP100H
10 ถึง 2000 มล. 20 ถึง 400 มล.? นาที UP200 ฮิต, ยูพี 400 เอส
0.1 ถึง 20L 0.2 ถึง 4L? นาที UIP1000hdT, UIP2000hdt
10 ถึง 100L 2 ถึง 10L? นาที ยูไอพี 4000
ไม่ 10 ถึง 100L? นาที UIP16000
ไม่ ขนาด ใหญ่ คลัสเตอร์ของ UIP16000
Sonication ช่วยเพิ่มการหมัก การสกัดด้วยอัลตราโซนิกทําให้มีสารอาหารที่หมักได้การกวนด้วยอัลตราโซนิกช่วยกระตุ้นจุลินทรีย์และส่งเสริมการปั่นป่วนที่สม่ําเสมอของวัฒนธรรมการหมัก

เครื่องโซนิคเตอร์ UIP1000hdT ด้วยโฟลว์เซลล์สําหรับการเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการหมักอัลตราโซนิก

ติดต่อเรา!? ถามเรา!

โปรดใช้แบบฟอร์มด้านล่างหากคุณต้องการขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิก เรายินดีที่จะเสนอระบบอัลตราโซนิกที่ตอบสนองความต้องการของคุณ












วรรณกรรม/อ้างอิง

โฮโมจีไนเซอร์แรงเฉือนสูงอัลตราโซนิกใช้ในห้องปฏิบัติการแบบตั้งโต๊ะนําร่องและการแปรรูปทางอุตสาหกรรม

โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกกําลังสูงจาก ห้องทดลอง ถึง นักบิน และ อุตสาห เกล็ด

เรายินดีที่จะพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ

Let's get in contact.