ระบบเกษตรกรรมแบบเพาะเลี้ยงเซลล์ การแปรรูปขั้นต้น
เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเป็นหัวใจของกระบวนการเกษตรแบบเพาะเลี้ยงเซลล์ ต่อไปนี้เป็นที่ที่วัตถุดิบเริ่มต้นแปลงเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่า เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพต้องมีระบบควบคุมพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ค่า pH ออกซิเจน และความปลอดเชื้อ เพื่ออำนวยความสะดวกในการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ เนื่องจากจุลินทรีย์แต่ละชนิดชอบเงื่อนไขเฉพาะของตัวเอง การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพจึงต้องปรับให้เหมาะกับจุลินทรีย์ที่ใช้ในกระบวนการเพื่อเพิ่มผลผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้ได้สูงสุด
Alfa Laval มีประสบการณ์อันยาวนานในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพและสามารถจัดหาเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพแบบสั่งทำสำหรับกระบวนการหมักและการใช้งานทุกประเภท โดยไม่คำนึงถึงประเภทของจุลินทรีย์ที่ใช้
เราสามารถจัดหาถังหมักเมล็ดพืชและเครื่องหมักหลักที่จำเป็นดังนี้
- การกวน ปริมาณของเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพต้องผสมให้ละเอียดในเวลาใดก็ตามเพื่อให้แน่ใจว่าสารอาหารและก๊าซกระจายอย่างสม่ำเสมอไปยังทุกเซลล์ในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ นอกจากนี้ การกวนเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีโพรงที่มีอุณหภูมิหรือค่า pH สูง/ต่ำเกินไป การสร้างการกวนที่เหมาะสมคืองานออกแบบที่สำคัญ แต่ในขณะเดียวกันก็ต้องแน่ใจว่าความเค้นเฉือนบนเซลล์ไม่มากเกินไป
- การจ่ายก๊าซ ไม่ว่าจะเป็นออกซิเจนหรือก๊าซอื่น สิ่งสำคัญคือต้องออกแบบระบบแยกก๊าซเพื่อให้แน่ใจว่ามีการถ่ายเทก๊าซที่เหมาะสมที่สุดจากฟองอากาศเข้าสู่อาหารเลี้ยงเชื้อ ทำให้จุลินทรีย์เข้าถึงได้ สิ่งสำคัญคือต้องกรองก๊าซที่เข้ามาเพื่อให้แน่ใจว่าปลอดเชื้อ
- การเพาะเลี้ยง ทุกปฏิกิริยาทางชีวภาพ (การหมัก) เริ่มต้นด้วยการเพาะเลี้ยง การเพาะเลี้ยงเป็นกระบวนการของการเพาะเลี้ยงเซลล์ล่วงหน้าด้วยเซลล์จากถังหมักเมล็ดพืชหรือขวดเขย่า การรักษาสภาพปลอดเชื้อในระหว่างกระบวนการเพาะเลี้ยงมีความสำคัญสูงสุด เนื่องจากการไม่ปฏิบัติตามจะทำให้สูญเสียชุดการหมักทั้งหมด
- การเติมสารอาหาร มีปฏิกิริยาทางชีวภาพมากมายที่มีการเติมสารอาหารเพิ่มเติมลงในสื่อการหมักเริ่มต้นในระหว่างกระบวนการหมัก สิ่งนี้ช่วยให้เกิดปฏิกิริยาที่ยาวนานขึ้น แต่เราต้องแน่ใจว่าสารอาหารที่นำเข้านั้นปราศจากเชื้อ ดังนั้นเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพจึงต้องได้รับการออกแบบให้มีระบบฆ่าเชื้อที่เหมาะสม โดยใช้ตัวกรองปลอดเชื้อหรือความร้อน เพื่อให้แน่ใจว่าสารอาหารจะไม่นำเซลล์แปลกปลอมเข้ามา
- การทำให้ปราศจากเชื้อ ก่อนเริ่มปฏิกิริยาทางชีวภาพ เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพต้องได้รับการฆ่าเชื้ออย่างทั่วถึง ซึ่งมักทำได้โดยการฉีดไอน้ำเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพและรักษาอุณหภูมิสูงไว้ชั่วระยะเวลาหนึ่ง
- การสุ่มตัวอย่าง แม้จะทำสิ่งเล็กๆ น้อยๆ อย่างการสุ่มตัวอย่าง ก็จำเป็นต้องให้ความสนใจ เนื่องจากวิธีนี้อาจนำเซลล์แปลกปลอมเข้าสู่การเพาะเชื้อที่อาจปนเปื้อนทั้งชุด ดังนั้นเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพจะต้องได้รับการออกแบบด้วยระบบการสุ่มตัวอย่างที่เหมาะสม ซึ่งช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเก็บตัวอย่างได้โดยไม่มีความเสี่ยงที่จะปนเปื้อนในการเพาะเชื้อ
- การบำบัดไอเสีย ก๊าซสปาร์กที่ไม่ได้รับการดูดซับจะต้องขับออกจากเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดแรงดันขึ้น ระบบไอเสียต้องติดตั้งตัวกรองที่ช่วยให้ก๊าซส่วนเกินออกไปโดยที่ยังคงสภาพปลอดเชื้อ
- การควบคุมอุณหภูมิ จุลินทรีย์สร้างความร้อนเมื่อเติบโต และความร้อนส่วนเกินมักจะกำจัดออกไปโดยการหมุนเวียนน้ำหล่อเย็นในแจ็คเก็ตรอบเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเพื่อรักษาอุณหภูมิที่เหมาะสม
ถังหมัก Alfa Laval ทั้งหมดปฏิบัติตาม มาตรฐานด้านสุขอนามัยที่เข้มงวดที่สุด เพื่อให้แน่ใจว่า กระบวนการหมัก/ปฏิกิริยาทางชีวภาพประสบความสำเร็จ
