Ультразвукові біореактори для бродіння

Бродіння

Ефективність бродіння залежить від умов процесу: важливими факторами, які впливають на мікробну активність, є живильні речовини, щільність середовища, температура, вміст кисню та газу та тиск. Мікроорганізми, а також клітини ссавців процвітають лише за певних умов. Правильні умови в поєднанні з ультразвуковим стимуляцією можуть максимізувати вихід ферментації.

Ультразвукова стимуляція мікроорганізмів

Ферментація - процес обміну речовин, який перетворює цукор на кислоти, гази або алкоголь. Це трапляється у дріжджів і бактерій, а також у м'язових клітинах, що голодують киснем, як у випадку ферментації молочної кислоти. Ферментація також використовується більш широко для позначення об'ємного росту мікроорганізмів у середовищі росту, часто з метою вироблення певного хімічного продукту.
Процес бродіння здійснюється в промислових масштабах за допомогою мікроорганізмів, таких як бактерії та грибки для бродіння. Ферментовані продукти використовуються в харчовій та загальної промисловості. Хімічні речовини, такі як оцтова кислота, лимонна кислота та етанол, утворюються при бродінні. На рівень ферментації впливає концентрація мікроорганізмів, клітин, клітинних компонентів та ферментів, а також температури та рН. Для аеробного бродіння кисень також є ключовим фактором. Майже всі комерційні ферменти, такі як ліпаза, інвертаза та сичуг, виробляються шляхом ферментації з генетично модифікованими мікробами.
Взагалі, бродіння можна розділити на чотири типи:

• Виробництво біомаси (життєздатний стільниковий матеріал)
• Виробництво позаклітинних метаболітів (хімічних сполук)
• Виробництво внутрішньоклітинних компонентів (ферментів та інших білків)
• Перетворення субстрату (в якому перетворений субстрат сам по собі продукт)

Аніксія перед, під час і після бродіння

Ультразвукова попередня обробка – Покращення наявності біомаси

Сонкації як попереднє лікування використовується для сприяння масової передачі і зробити субстрат більш доступним для мікробів. Ультразвукове змішування сприяє масової передачі субстратів, а також продуктів від, мікробних клітин. Ультразвукове інтенсифікація передачі маси може застосовуватися як попереднє лікування, так і під час бродіння.
Наприклад, ультразвукова прелікування рисового корпусу була використана для підвищення ферментативних гідролізу для xylooligosaccharides (XOs) виробництва шляхом Оструггілса japonicus (VAR. japonicus CY6-1). За допомогою ультразвуком, виробництво целюлотичних і ксиланолітичних ферментів з рисового корпусу була значно підвищена. Врожайність hemicellulose була збільшена до 1,4 разів під сокації і час виробництва був значно скорочений з 24 год до 1,5 год при 80 º C – з подальшим потенціалом оптимізації процесу. Універсальна біомаса набагато легше конвертована для грибів, завдяки чому збільшується стабільність ферментної активності, а активність CMCase, b-глюкозидази та ксиланази збільшується в порівнянні з незміненої раковиною корпусу рису. Кінцеві ферментативні продукти були ксилотетраозою, ксилогексазою та більш високою молекулярною масою ксилоолігосахаридів. Вихід ксилогексазою з ультразвукового раковини на рис був на 80% вищий.

Ультразвукова бродіння – Стимуляція мікроорганізмів

Точно керована та повторювана ультразвукова обробка допомагає підвищити продуктивність різних процесів бродіння без пошкодження клітин. Інтенсивність ультразвукової обробки може бути точно адаптована до конкретних видів клітин та її вимог. Під контролем ультразвукової обробки підшлункової залози позитивно впливає ріст клітин та обмін речовин, і перетворення, які каталізуються живими клітинами, значно поліпшуються, наприклад, стимуляція біфідобактерій у молоці.
Для деяких грибкових процесів ферментації, ультразвукове дослідження успішно застосовується для зміни морфології росту та реології бульйону, не впливаючи на швидкість росту та врожайність нитчастих грибів.

Ультразвукова післяоперація – Видобуток

Для виробництва внутрішньоклітинних компонентів, таких як мікробні ферменти (наприклад, каталаза, амілаза, протеаза, пектиназа, глюкозоізомераза, целюлаза, геміцелюлаза, ліпаза, лактаза, стрептокіназа) та рекомбінантних білків (наприклад, інсулін, вакцина проти гепатиту В, інтерферону, гранулоцитарної колонії, що стимулює фактор, стрептокіназа), клітини повинні бути лізировані / порушені після процесу бродіння для вивільнення бажаних білків. За допомогою ультразвукової обробки полегшується екстракція внутрішньоклітинних і позаклітинних полісахаридно-білкових комплексів з в'язкого мікільного бродінкового бульйону. Окрім видатного видобутку та ефективності, ультразвукова обробка є хорошою та надійною для лізису клітин та витягання внутрішньоклітинної речовини.
Натисніть тут, щоб прочитати більше про ультразвуковий лізис і видобуток!

Ультразвукові біореактори

Хілешер Ультрасоніки довгий час відчувають з ультразвуковим стимулюванням процесів. Ми пропонуємо різноманітні ультразвукові реактори різного розміру та геометрії. Крім того, ми пропонуємо індивідуальні рішення для інтеграції в існуючий біореактор. Оскільки наші ультразвукові процесори дуже універсальні і вимагають лише обмеженого простору, модернізація існуючих біотехнологічних установок може бути реалізована без проблем.
У таблиці нижче вказуються загальні рекомендації щодо пристрою залежно від обсягу партії чи витрат, який підлягає обробці. Натисніть на тип пристрою, щоб отримати більше інформації на кожному пристрої.