Биореакторы из нержавеющей стали

Краеугольный камень биотехнологического производства

Процессы ферментации, происходящие в ходе различных видов деятельности, таких как производство фармацевтических препаратов, продуктов питания и напитков, требуют Биореакторы из нержавеющей стали в постоянно развивающейся биотехнологической отрасли. Они позволяют исследователю контролировать среду, включая температуру, pH и кислород, что делает ее идеальной для микробных, клеточных и растительных культур. Биореакторы из нержавеющей стали хорошо известны в компаниях, связанных с ферментацией, благодаря своей прочности и совместимости с крупномасштабным производством.

50L double parallel stainless steel bioreactor
50L double parallel steel bioreactors pilot scale bioreactor

В этой статье мы рассмотрим технические характеристики, преимущества и области применения биореакторов из нержавеющей стали, а также обсудим биореакторы и ферментеры из нержавеющей стали Sartorius.и современные новейшие технологии в области биореакторов.

Что такое биореакторы из нержавеющей стали?

А нержавеющая сталь биореактор это контейнер, который используется в биотехнологии для получения ценных продуктов с помощью клеток или микроорганизмов. Основным материалом, используемым при изготовлении этих биореакторов, является нержавеющая сталь, что позволяет биореактору выдерживать коррозию, высокие температуры и давление, характерные для производственных процессов. В биореакторе поддерживаются строгие условия для культивирования клеток или микроорганизмов и их интенсификации.

Говоря простым языком, биореакторы из нержавеющей стали являются идеальной средой для проведения крупномасштабных процессов ферментации и поддержания условий, способствующих биосинтезу, необходимому для таких продуктов, как антибиотики, вакцины, ферменты и биотопливо. 

Основные характеристики биореакторов из нержавеющей стали

Строительство Биореакторы из нержавеющей стали делают их пригодными для крупномасштабного производства, используемого в биотехнологической промышленности. Вот почему:

Коррозионная стойкость

Состояние железа биореакторы из нержавеющей стали очень заметен из-за своей устойчивости к коррозии. Нержавеющая сталь не может загрязнять биологические продукты, что крайне важно для производства биопродуктов, и это делает нержавеющую сталь плюсом. В процессах ферментации происходят изменения pH, которые могут разъедать другие материалы, такие как стекло или пластик. Эти биореакторы изготовлены из нержавеющей стали и поэтому способны выдерживать такие суровые условия в долгосрочной перспективе.

Термическая стабильность

Температура играет решающую роль в росте микробов и формировании продукта. Благодаря свойствам нержавеющей стали биореактор может контролировать температуру, чтобы поддерживать клетки или микроорганизмы в наилучшем состоянии для эффективного производства. Для этой цели они оснащены сложными охлаждающими и нагревательными рубашками.

Масштабируемость

В отличие от лабораторных сосудов, возможно масштабирование биореакторы из нержавеющей стали для соответствия требованиям крупномасштабного производства. Поскольку они могут вмещать множество питательных сред и микроорганизмов, они подходят для коммерческого производства.

Прочность и долгий срок службы

Согласно прошлым данным, нержавеющая сталь является одним из материалов, характеризующихся высокой прочностью и ударной вязкостью. Биореакторы из нержавеющей стали рассчитаны на то, чтобы выдерживать нагрузки, связанные с высокопроизводительной непрерывной эксплуатацией, и это делает их выгодными для любой компании, которая стремится приобрести оборудование, которое прослужит максимально долго.

Простота стерилизации и очистки

Крайне важный фактор, который следует учитывать в данной отрасли, поскольку биотехнологические процессы подразумевают обработку продуктов, которые могут быть чувствительны к загрязнению. Ферментеры из нержавеющей стали легко дезинфицируются, чтобы избежать заражения других партий продукта. Непористость их поверхностей и наличие сварных соединений облегчают их очистку с минимальными шансами на образование бактерий или грибков.

Для получения более подробной информации, посетите биореактор из нержавеющей стали BaiLun Bio.

stainless steel bioreactors
fermenting bioreactors

Применение биореакторов из нержавеющей стали

Биореакторы из нержавеющей стали используются практически в каждой смежной отрасли, и не ограничиваются только фармацевтической промышленностью, но и пищевой промышленностью. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее важных сфер, в которых используются такие биореакторы:

Фармацевтика и биофармацевтика

Биореакторы из нержавеющей стали необходимы для производства фармацевтических продуктов и особенно для разработки биологических препаратов, таких как вакцины, моноклональные антитела, терапевтические белки и т. д. Это подразумевает запуск млекопитающих или бактериальных клеток, которые синтезируют АФИ в контролируемой среде.

Эти биореакторы также способствуют высококачественному производству основных лекарственных средств, обеспечивая подходящую культуру для роста клеток. В промышленности применяются большие резервуары с мешалкой ферментеры из нержавеющей стали в этих приложениях, поскольку они могут выдерживать высокую плотность ячеек и сложную обработку.

Производство продуктов питания и напитков

В пищевой промышленности, биореакторы из нержавеющей стали используются в производстве таких продуктов, как йогурт, сыр, вино и пиво среди других. Контролируемая ферментация очень важна в производстве, чтобы избежать любых качеств, которые могут повлиять на вкус и текстуру пищевого продукта. Например, на пивоваренных заводах культуры дрожжей размножаются в биореакторы из нержавеющей стали таким образом, достигается правильная среда брожения для приготовления пива.

Кроме того, ферментеры из нержавеющей стали иногда их также используют в процессах ферментации молочных продуктов, направленных на производство кисломолочных продуктов, таких как кефир, пахта и сливки.

Производство биотоплива

Существует большой спрос на возобновляемые источники энергии и через стальные биореакторы биотопливо производится через это современное оборудование из нержавеющей стали. Например, дрожжи или бактериальные виды выращиваются в биореакторы из нержавеющей стали из сельскохозяйственных отходов или сахара для производства биотоплива, такого как этанол, биодизель.

Поскольку процесс ферментации требует поддержания определенных температур, уровня pH и кислорода, эти биореакторы позволяют эффективно проводить процесс и производить высокоэффективное биотопливо, используемое в промышленности и на транспорте.

Очистка сточных вод

Биореакторы из нержавеющей стали также используются на водоочистных сооружениях, где используются микроорганизмы для разложения органических соединений в воде. Таким образом, они эффективны и долговечны для использования в этой обстановке, чтобы помочь масштабировать биологические процессы, которые используются для очистки промышленных и муниципальных сточных вод.

Преимущества биореакторов из нержавеющей стали

Превосходная прочность и долговечность

Это связано с тем, что биореакторы из нержавеющей стали чрезвычайно долговечны по своей природе. В отличие от поломки или разрушения стекла или пластиковых материалов, которые легко могут быть вызваны давлением, нержавеющая сталь может выдерживать очень высокое давление и тепло без каких-либо признаков поломки. Это свойство позволяет использовать их в течение длительного времени, и поэтому они не нуждаются в частой замене.

Снижение риска заражения

Еще одно преимущество использования биореакторы из нержавеющей стали в производстве биофармацевтических препаратов и продуктов питания заключается в том, что у него меньше шансов на загрязнение. Материал также не подвержен коррозии, что означает отсутствие нежелательных реакций, которые могли бы привести к загрязнению продуктов. Эти глубоко вытянутые сосуды, а также сварные швы также снижают вероятность роста бактерий или грибков на биореакторах, делая процессы ферментации безопасными и чистыми.

Эффективность крупномасштабного производства

В крупномасштабном производстве отраслям требуются биореакторы большого объема, которые должны быть высокоэффективны в своей работе. Ферментеры из нержавеющей стали используются для производства больших объемов питательных сред или клеток, и это делает биореакторы из нержавеющей стали жизненно важно для таких процессов, как производство лекарств или биотоплива.

Низкие затраты на обслуживание

Помимо изначально высокой стоимости, материал, используемый при изготовлении биореакторы из нержавеющей стали устойчив к износу, поэтому имеет минимальные затраты на техническое обслуживание. Это делает их хорошим вариантом для любой фирмы, которая хотела бы инвестировать в товары, которые не потребуют постоянной замены или ремонта в будущем.

Отличие биореакторов из нержавеющей стали от других ферментеров

Stainless steel bioreactors
bioreactor fermentation tanks

Существует ряд вариантов выбора биореакторов, которые могут использоваться в промышленности, и это зависит от ряда факторов, таких как стоимость, масштабируемость и то, как их можно обслуживать. Ниже приведены некоторые сравнения между биореакторы из нержавеющей стали с другими возможностями, такими как стеклянные и пластиковые ферментеры.

 

ОсобенностьБиореакторы из нержавеющей сталиСтеклянные биореакторыПластиковые биореакторы
ПрочностьВысокая прочность, длительный срок службыХрупкий, склонный к поломкамСредняя прочность
РасходыБолее высокие первоначальные затраты, но экономическая эффективность в долгосрочной перспективеБолее низкая стоимость, ограниченная масштабируемостьБолее низкая стоимость, ограниченная масштабируемость
МасштабируемостьОтлично подходит для крупномасштабного производстваОграниченная масштабируемостьОграниченная масштабируемость
СтерилизацияПростая стерилизация и очисткаТрудно стерилизовать.Простая стерилизация
ОбслуживаниеНизкие эксплуатационные расходы, долгосрочные инвестицииВысокая потребность в обслуживанииУмеренное обслуживание

 

Будущее биореакторов из нержавеющей стали

Принимая во внимание потребность в большем количестве биопрепаратов, биотоплива и других биопродуктов в ближайшем будущем, можно с уверенностью сказать, что будущее биореакторы из нержавеющей стали весьма многообещающе. Технологические факторы, такие как цифровое управление, автоматизация и системы мониторинга в реальном времени, являются основными факторами, повышающими уровень производительности.

Далее, продвижение в Биореакторы Sartorius/другие новые биореакторные системы, как ожидается, сведут к минимуму воздействие процесса ферментации на окружающую среду. Такие достижения, вероятно, продолжат способствовать улучшению использования нержавеющей стали для производства биореакторов, тем самым устанавливая применимость и эффективность материала для будущих применений.

Заключение

В заключение, Биореакторы из нержавеющей стали очень важны в современном мире биотехнологий. Вот почему вертикальные автоклавы являются наиболее популярными и подходящими для различных отраслей промышленности, от фармацевтики до производства продуктов питания, благодаря своей прочности, масштабируемости и пригодности для обеспечения стабильных и контролируемых условий. Что касается последнего, то существует множество современных вариаций, таких как биореакторы Sartorius, однако биореакторы из нержавеющей стали до сих пор считаются наиболее стандартными для ферментации в промышленных масштабах.

Для компаний, которым нужен качественный биореактор из нержавеющей стали или информация об оборудовании для ферментации, БайЛун Био предлагает продукцию, отвечающую различным потребностям отраслей. 

ru_RUРусский