Fermentasyon için Ultrasonik Biyoreaktörler

Ultrasonik mekanik titreşimler ve kavitasyon ile mikroorganizmaları uyarmak için etkili bir araçtır. Bir sonobiyoreaktör / ultrasonik fermantasyon, hücre ve doku ultrasonik tedavi son derece çevresel faktörler tam olarak belirlenebilir beri kontrol edilebilir hale gelir. Ultrasonik biyoreaktörler ile, fermantasyon çıkışı önemli ölçüde artırılabilir.

fermantasyon

Fermantasyonun etkinliği proses koşullarına bağlıdır: Besinler, ortamın yoğunluğu, sıcaklık, oksijen/gaz içeriği ve basınç, mikrobiyal aktiviteyi etkileyen önemli faktörlerdir. Memeli hücrelerinin yanı sıra mikroorganizmalar da sadece belirli koşullar altında gelişir. Ultrasonik stimülasyon ile birleştirilen doğru koşullar fermantasyon verimini en üst düzeye çıkarabilir.

Mikroorganizmaların Ultrasonik Uyarım

UP400ST bir ultrasonik homogenizer kitle transferi ve stimülasyon mikrobiyal hücre büyümesini geliştirerek fermantasyon yoğunlaştırmak için kullanılır.Fermantasyon asitler, gazlar, ya da alkol şekeri dönüştüren bir metabolik süreç. Bu laktik asit fermentasyonu durumunda olduğu gibi, maya ve bakterilerde, ve de oksijen-aç kas hücrelerinde meydana gelir. Fermantasyon aynı zamanda sık sık özel bir kimyasal ürünü üretmek amacıyla, bir büyüme ortamında mikroorganizmaların kütle artışı belirtmek için daha geniş bir şekilde kullanılır.
Fermantasyon işlemi, fermantasyon için bakteriler ve mantarlar gibi mikroorganizmaların kullanılarak endüstriyel ölçekte gerçekleştirilir. Fermente ürünler gıda ve genel sanayinde kullanılmaktadır. örneğin asetik asit, sitrik asit ve etanol gibi kimyasal maddeler, fermantasyon ile üretilir. fermantasyon oranı mikroorganizmalar, hücreler, hücre bileşenleri ve enzimler olarak sıcaklık ve pH konsantrasyonu tarafından etkilenir. aerobik fermantasyon için, oksijen çok önemli bir faktördür. Böyle bir lipaz, invertaz ve peynir mayası gibi hemen hemen tüm ticari olarak üretilen enzimler, genetik olarak modifiye edilmiş mikroplar ile fermantasyon sonucu yapılır.
 
Genel olarak, fermantasyonlar dört proses tipine/aşamasına ayrılabilir:

  • biyokütle üretimi (canlı hücresel madde)
  • hücre-dışı metabolitlerin üretimi (kimyasal bileşikler)
  • hücre içi maddeler üretimi (enzimler ve diğer proteinleri)
  • substratın dönüştürülmesi (burada transforme edilmiş alt-tabaka kendisi ürünüdür)
Ultrasonik işlemci UIP2000hdT (2kW) karıştırılan toplu reaktör ile

Ultrasonik homojenleştirici UIP2000hdT (2 kW) toplu reaktör ile

Bilgi talebi





Sırasında ve Fermantasyon Önce Sonra Sonication,

Sonication, düşük frekanslı ultrason dalgalarının uygulanması, fermantasyondan önce, sırasında ve sonrasında çeşitli şekillerde ve fermantasyon işleminin farklı aşamalarında kullanılabilir.

Ultrasonik Ön Fermantasyon Tedavisi – Biyokütle Kullanılabilirlik İyileştirilmesi

  1. Geliştirilmiş Kütle Transferi: Ön tedavi olarak Sonication kitle transferi teşvik etmek ve substrat mikroplar için daha kullanılabilir hale getirmek için kullanılır. Ultrasonik karıştırma substratların kitle transferi teşvik, ve uzak ürünler, mikrobiyal hücreler. Ultrasonik kitle transferi yoğunlaştırma ön arıtma olarak yanı sıra fermantasyon sırasında uygulanabilir.
  2. Hücre Bozulması: Sonikasyon, özellikle mikrobiyal veya maya kültürlerinde hücre duvarlarını ve zarlarını bozmak için kullanılabilir. Bu, fermantasyon performansını artırabilen veya çıkış yönündeki işlemleri kolaylaştırabilen enzimler veya metabolitler gibi hücre içi bileşenlerin salınmasına yardımcı olur.
  3. Hücre İçi Bileşiklerin Ekstraksiyonu: Sonikasyon, fermantasyondan önce biyolojik malzemelerden hücre içi bileşiklerin ekstraksiyonuna yardımcı olabilir. Bu, fermantasyon işlemlerinde daha sonra kullanılmak üzere hücrelerden, dokulardan veya bitki materyallerinden enzimlerin, proteinlerin, nükleik asitlerin veya diğer hedef bileşiklerin çıkarılmasını içerir.

Örneğin, pirinç gövdesinin ultrasonik ön işlemi, Aspergillus japonicus (var. japonicus CY6-1) tarafından ksiloligosakkaritler üretimi için enzimatik hidrolizi arttırmak için kullanılmıştır. Sonikasyon ile, pirinç gövdesinden selülolitik ve ksilanolitik enzimlerin üretimi önemli ölçüde arttırılmıştır. Hemiselüloz verimi sonikasyon altında 1.4 kata çıkarıldı ve üretim süresi 80ºC'de 24 saatten 1.5 saate kadar büyük ölçüde kısaltıldı – süreç optimizasyonu ileri potansiyele sahip. Enzim aktivitesinin stabilitesi uzatılmış ve CMCase, B-glukosidaz aktivitesi ve ksilanaz olmayan sonike pirinç kabuğu ile karşılaştırıldığında artar, böylece sonike biyokütle mantarlar için daha kolay dönüştürülebilir. Nihai fermantasyon ürünleri, xylotetraose xylohexaose, ve daha yüksek molekül ağırlıklı ksilooligosakkaritler edildi. sonike pirinç kabuğu arasından xylohexaose verim% 80 daha yüksek olmuştur.

Ultrasonik Yardımlı Fermantasyon – Mikroplar Uyarım

  • Karıştırma ve Homojenizasyon: Sonikasyon, fermantasyon sırasında bir karıştırma tekniği olarak kullanılabilir. Ultrason dalgalarının uygulanması, mikro akışın oluşturulmasına yardımcı olur ve fermantasyon kabı içinde besinlerin, gazların ve mikroorganizmaların eşit dağılımını sağlayarak homojenliği arttırır.
  • Kütle Transferinin Geliştirilmesi: Geliştirilmiş karıştırma ve homojenizasyon ile ilgili fermantasyon sırasında ultrasonik olarak geliştirilmiş kütle transfer oranları vardır. Ultrasonik salınım ve kavitasyon lokalize türbülans yaratır ve substratların, gazların ve besin maddelerinin fermantasyon suyuna difüzyonunu arttırır. Bu, fermantasyon işleminin genel verimliliğini ve verimliliğini artırabilir.
  • Hücre Canlılığını ve Metabolik Aktiviteyi İyileştirmek: Sonikasyon, hücre canlılığını ve metabolik aktivitesini arttırmak için fermantasyon sırasında mikrobiyal kültürlere uygulanabilir. Hafif sonikasyon, bazı mikroorganizmaları uyarabilir, büyümeyi, biyokütle üretimini ve istenen metabolitlerin veya fermantasyon ürünlerinin sentezini teşvik edebilir.

Hielscher's ultrasonicators are used to intensify fermentation processes, e.g. the biosynthesis of proteinsTam da kontrol edilebilir ve tekrarlanabilir sonication hücrelere zarar vermeden çeşitli fermantasyon süreçlerinin verimliliğini artırmak için yardımcı olur. sonikasyon yoğunluğu tam olarak belirli bir hücre türü ve ihtiyaçlarına adapte edilebilir. kontrol sonikasyon ile, hücre büyümesi ve metabolizma olumlu etkilenir ve canlı hücreler tarafından katalize edilen dönüşüm önemli ölçüde artırıldı, ör Sütteki Bifidobacteria uyarıcı.
Bazı mantar odaklı fermantasyon işlemleri için, sonikasyon başarılı bir şekilde büyüme ve filamentli mantarların verimi etkilemeden büyüme morfolojisi ve suyu reolojisini değiştirmek için kullanılır.

Ultrasonik Post-Fermantasyon Tedavisi

  • Hücre Toplama ve Ayırma: Sonikasyon, fermantasyondan sonra hücre hasadı ve ayrılmasında yardımcı olabilir. Hücre agregalarının, topaklaştırıcıların veya biyofilmlerin kırılmasına yardımcı olabilir ve hücrelerin fermantasyon suyundan salınmasını kolaylaştırır. Bu, hücre geri kazanımı veya ürün saflaştırma gibi sonraki çıkış yönündeki süreçleri basitleştirir.
  • Hücre İçi Ürünlerin Ekstraksiyonu: Fermantasyondan sonra, sonikasyon, enzimler, proteinler veya ikincil metabolitler gibi hücre içi ürünleri mikrobiyal veya hücresel biyokütleden çıkarmak için kullanılabilir. Bu ekstraksiyon işlemi, değerli bileşiklerin geri kazanılmasına yardımcı olur ve fermantasyon işleminin genel verimini artırır.
  • Analitik Amaçlar için Hücre Parçalanması: Sonikasyon, özellikle analitik amaçlar için, fermantasyondan sonra hücreleri veya mikrobiyal örnekleri bozmak için uygulanabilir. Hücre lizisine ve hücre içi içeriklerin salınmasına yardımcı olur, hücresel bileşenlerin analizini kolaylaştırır veya aşağı akış tahlilleri yapar.

örneğin mikrobiyal enzimlerle (örneğin, katalaz, amilaz, proteaz, pektinaz, glukoz izomeraz, selülaz hemiselülaz, lipaz, laktaz, streptokinaz) ve rekombinant proteinlerin (örneğin, insülin, hepatit B aşısı, interferon, granülosit koloni uyarıcı gibi hücre içi parçaların üretimi için faktör, streptokinaz), hücre / lize istenilen proteinleri serbest bırakmak için fermantasyon işleminden sonra kesilmiş olması gerekir. sonikasyon ile, yapışkan bir misel fermentasyon sıvı kültür ortamından hücre-içi ve hücre dışı polisakarit-protein kompleksleri ekstraksiyon kolaylaşır. üstün ekstraksiyon verimi ve etkinliği dışında, sonikasyon köklü ve hücre lizizi ve hücre içi madde ekstraksiyonu için güvenilirdir.
ultrasonik lizis ve ekstraksiyon hakkında mor okumak için buraya tıklayın!

Geliştirilmiş Fermantasyon İşlemleri için Ultrasonik Biyoreaktörler

Hielscher Ultrasonics, hücre stimülasyonu, fermantasyon, hücre bozulması ve ekstraksiyonu gibi ultrasonik olarak uyarılmış biyo-süreçlerle uzun zamandır deneyimlidir. Biz toplu ve akış modunda sonication için farklı boyutlarda ve geometrilerde çeşitli standart ultrasonik reaktörler sunuyoruz. Alternatif olarak, mevcut biyoreaktörünüze entegrasyon için özelleştirilmiş çözümler sunuyoruz. Ultrasonik işlemcilerimiz çok yönlü olduğundan ve sadece küçük bir alan gerektirdiğinden, mevcut biyoteknolojik tesislere güçlendirme sorunsuz bir şekilde gerçekleştirilebilir.
Ultrasonik reaktör tipleri, tasarımları ve uygulamaları hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz!
Aşağıdaki tablo hacim ve akış oranına bağlı olarak genel cihaz önerilerini göstermektedir. Cihazlar hakkında daha fazla bilgi edinmek için üzerine tıklayabilirsiniz.

Numune HacmiAkış OranıÖnerilen Cihaz
0,5 - 1,5 mLn.a.VialTweeter
1 - 500mL10 - 200mL/minUP100H
10 - 2000mL20 - 400mL/minUP200Ht, UP400S
0,1 - 20L0,2 - 4L/minUıp1000hdt UIP2000hdT
10 - 100L2 - 10L/minUIP4000
n.a.10 - 100L/minUIP16000
n.a.daha büyükgrubu UIP16000

Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!

Ultrasonik homojenleştirme hakkında ek bilgi istemek için lütfen aşağıdaki formu kullanın. İhtiyaçlarınızı karşılayacak bir ultrasonik sistem sunmaktan mutluluk duyacağız.









Lütfen dikkat Gizlilik Politikası.


Edebiyat referansları

Hielscher Ultrasonik dağılım, emülsifikasyon ve hücre çıkarma için yüksek performanslı ultrasonik homogenizers üretmektedir.

Yüksek güçlü ultrasonik homogenizers gelen laboratuvar için Pilot ve Endüstriyel ölçeği.

Sürecinizi konuşmanızdan memnuniyet duyarız.

İletişime geçelim.