Ферменттегі Sparger туралы білуіңіз керек барлық нәрсе

Ферменттегі Sparger дегеніміз не?

Қысқасы, АФерментатордағы Спаргерашыту ыдысына ауа немесе басқа газдарды енгізу үшін қолданылатын құрылғы.

Ол әдетте ыдыстың түбінде немесе жұмыс дөңгелегінің жанында орналасқан перфорацияланған құбыр болып табылады және газды кішкене тесіктер немесе ағындар арқылы сұйықтыққа шығаруға мүмкіндік береді.

МақсатыСпаргер аэробты ашыту процестерін оттегімен қамтамасыз ету немесе анаэробты ашыту процестері үшін көмірқышқыл газын (со2) араластыру болып табылады. спаргер ашытқылар немесе бактериялар сияқты микроорганизмдердің өсуі мен метаболизмі үшін маңызды болып табылатын қоректік ортада еріген оттегінің оңтайлы деңгейін сақтауға көмектеседі.

Ашыту процесі кезінде шпаргерді PH, температура және ыдыстың мазмұнын араластыру үшін де пайдалануға болады. ол дәйекті және тиімді ашытуды қамтамасыз ету үшін бір уақытта үлкен көлемдегі микроорганизмдер өсірілетін өнеркәсіптік ауқымдағы биоөңдеуде қолданылады.

Ашыту саласында микробтардың көбеюі үшін оңтайлы ортаны құруда спаргерлер негізгі рөл атқарады. Қарапайым тілмен айтқанда, спаргер - сұйық ортаға газды (әдетте оттегі немесе көмірқышқыл газын) енгізу үшін қолданылатын құрылғы. Ашыту кезінде микробтардың өсуі үшін негізгі қоректік зат болып табылатын еріген оттегінің концентрациясын бақылау үшін жиі спаргерлер қолданылады. Бұл блог жазбасында біз таратқыштың не екенін, оның қалай жұмыс істейтінін және оның ашыту процесіндегі маңыздылығын егжей-тегжейлі талқылаймыз.

Инжектор дегеніміз не?

Спаргер - сұйық ортаға газды (әдетте оттегі немесе көмірқышқыл газын) енгізу үшін қолданылатын құрылғы. Дистрибьюторлар әдетте газды сұйықтыққа тарату үшін газ кірісі мен кеуекті материалдан тұрады. Кеуекті материалдар әртүрлі материалдардан, соның ішінде агломерацияланған металдардан, керамикадан немесе полимерлерден жасалуы мүмкін.

Спаргерлер әдетте ашыту кезінде сұйық ортадағы еріген оттегінің концентрациясын бақылау үшін қолданылады. Себебі оттегі микробтардың өсуі үшін негізгі қоректік зат болып табылады және оның болуы ашыту жылдамдығы мен тиімділігіне қатты әсер етеді. Сонымен қатар, көмірқышқыл газын немесе басқа қышқыл газдарды енгізу арқылы ферменттеу ортасының рН деңгейін бақылау үшін эдукторларды да қолдануға болады.

Дистрибьютор түрі:

Ашыту өнеркәсібінде кеңінен қолданылатын таратқыштардың бірнеше түрі бар, олардың әрқайсысының өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Ең көп тараған таратқыш түрлері:

1. Кеуекті дистрибьюторлар:

Бұл дистрибьюторлар агломерацияланған металдар, керамика немесе полимерлер сияқты кеуекті материалдардан жасалған. Олар жоғары тиімділік пен пайдаланудың қарапайымдылығына байланысты өнеркәсіпте жиі қолданылады.

2. Көпіршікті инжекторлар:

Бұл инжекторлар газды ашыту ортасына көпіршіктер түрінде енгізеді. Олар кеуекті спаргерлерге қарағанда тиімділігі төмен, бірақ көбінесе шағын көлемдегі ашытулар үшін қолданылады.

3. Мембраналық шашыратқыштар:

Бұл спагерлер газды ферменттеу ортасына енгізу үшін газ өткізгіш мембрананы пайдаланады. Олар тиімді, бірақ тазалау және күту қиынырақ.

Ферментаторлардағы спаргерлердің маңызы:

Спаргерлер ферменттеу ортасындағы ерітілген оттегі концентрациясын және рН деңгейін бақылау арқылы ашыту процесінде шешуші рөл атқарады. Ерітілген оттегінің концентрациясы микробтардың өсуі үшін маңызды параметр болып табылады, өйткені ол ашыту жылдамдығы мен тиімділігіне әсер етеді. Ерітілген оттегінің концентрациясын бақылай отырып, спаргерлер ашыту процесінің максималды кірістілік пен сапа үшін оңтайландырылғанын қамтамасыз етуге көмектеседі.

Небулайзерлерді ерітілген оттегінің концентрациясын бақылаудан басқа, ферменттеу ортасының рН деңгейін бақылау үшін де пайдалануға болады. Бұл маңызды, себебі рН микробтардың өсу жылдамдығы мен тиімділігіне қатты әсер етеді. Көмірқышқыл газы сияқты қышқыл газдарды енгізу арқылы спаргерлер микробтардың өсуі үшін оңтайлы рН диапазонын сақтауға көмектеседі.

Шығарғышты таңдаған кезде ескерілетін факторлар:

Ферментаторға шпаргерді таңдаған кезде, өсірілетін микроорганизмдердің түрін, ферментатордың өлшемін және қажетті ашыту жағдайларын қоса алғанда, бірнеше факторларды ескеру қажет. Мысалы, кеуекті спаргерлер жоғары тиімділігіне байланысты кең ауқымды ашытулар үшін жақсырақ, ал ауа көпіршікті спаргерлер шағын ауқымды ашытулар үшін жақсырақ болуы мүмкін. Спаргерді таңдау сонымен қатар қажетті ерітілген оттегі концентрациясы немесе оңтайлы рН диапазоны сияқты ашыту процесінің нақты талаптарына байланысты болуы мүмкін.

Спредерге техникалық қызмет көрсету және тазалау:

Оңтайлы өнімділікті қамтамасыз ету және ластануды болдырмау үшін спарерге дұрыс техникалық қызмет көрсету және тазалау маңызды. Микробтардың өсуін немесе олардың тиімділігіне әсер етуі мүмкін басқа ластаушы заттардың жиналуын кетіру үшін спаргерлерді мерзімді түрде тазалау керек. Тазалау процесі спаргер түріне байланысты әр түрлі болуы мүмкін, бірақ әдетте спаргерді тазалау ерітіндісіне салып, содан кейін сумен мұқият шаюды қамтиды. Тұрақты тазалаудан басқа, спаргерді зақымдану немесе тозуы үшін жүйелі түрде тексеріп, қажет болған жағдайда ауыстыру керек.

Ферментаторларда қолданылатын спаргерлердің түрлері

1. Кеуекті дистрибьютор:

Кеуекті спаргерлер әртүрлі материалдардан, соның ішінде агломерацияланған металдардан, керамикадан және полимерлерден жасалған. Бұл спаргерлердің бетінің үлкен ауданы және көптеген ұсақ тесіктері бар, бұл газдың ашыту ортасына біркелкі таралуына мүмкіндік береді. Кеуекті спергерлердің жоғары тиімділігі оларды кең ауқымды ферментациялар үшін танымал таңдау жасайды, мұнда газдың жоғары өту жылдамдығы микробтардың оңтайлы өсуі үшін өте маңызды. Кеуекті спергерлердің артықшылығы да оңай тазалау және қызмет көрсету, өйткені олар әдетте бөлшектеуге және партиялар арасында тазалауға арналған.

2. Көпіршікті атқыш:

Көпіршікті инжекторлар, сонымен қатар диффузорлар деп аталады, газды ашыту ортасына көпіршіктер түрінде енгізеді. Бұл спагерлер әдетте кеуекті материалдан немесе газ өткен кезде шағын ауа көпіршіктерін жасайтын жұқа тордан жасалады. Көпіршікті инжекторлар әдетте газдың жоғары өту жылдамдығы маңызды емес шағын ауқымды ашытулар үшін қолданылады. Көпіршікті спергерлердің артықшылығы қарапайым және пайдаланудың арзандығымен ерекшеленеді, бірақ олар кеуекті спаргерлерге қарағанда тиімдірек болуы мүмкін және ашыту ортасында көбірек турбуленттілік тудыруы мүмкін.

3. Мембраналық дистрибьютор:

Мембраналық спаргерлер ферменттеу ортасына газды енгізу үшін газ өткізгіш мембраналарды пайдаланады. Бұл спаргерлердің бетінің үлкен ауданы және көптеген ұсақ тесіктері бар, бұл газдың ашыту ортасына біркелкі таралуына мүмкіндік береді. Мембраналық спаргерлер тиімді және газды жоғары жылдамдықпен тасымалдай алады, бұл оларды кең ауқымды ашытулар үшін танымал таңдау жасайды. Мембраналық спаргерлерді тазалау және күту қиынырақ болуы мүмкін, себебі мембрана жиі нәзік және оңай зақымдалады.

4. Беттік аэраторлар:

Араластырғыштар деп те аталатын беттік қопсытқыштар газдың сұйықтыққа сіңуіне мүмкіндік беретін ашыту ортасының бетінде турбулентті ағын жасайды. Бұл дистрибьюторлар әдетте жоғары газды өткізу жылдамдығы маңызды емес шағын ауқымды ферментацияларда қолданылады. Беткі қопсытқыштардың артықшылығы қарапайым және пайдаланудың қымбат еместігімен ерекшеленеді, бірақ олар басқа спаргер түрлеріне қарағанда тиімділігі төмен болуы мүмкін және ашыту ортасында көбірек турбуленттілік тудыруы мүмкін.

5. Шприц:

Оқытушылар ашыту ортасында турбуленттілік жасау үшін жоғары қысымды газ ағындарын пайдаланады, бұл газдың сұйықтыққа сіңуін тудырады. Бұл таратқыштар әдетте шағын көлемдегі ашытуларда қолданылады және пайдаланудың қарапайымдылығы және арзандығы артықшылығына ие. Дегенмен, инжекторлар басқа спаргер түрлеріне қарағанда тиімділігі төмен болуы мүмкін және ашыту ортасында көбірек турбуленттілік тудырады.

Дұрыс таратқышты таңдаңыз:

Ферментаторға шпаргерді таңдағанда, өсірілетін микроорганизмдердің түрі, ферментатордың өлшемі және қажетті ашыту шарттары сияқты бірнеше факторларды ескеру қажет. Спаргерді таңдау сонымен қатар қажетті ерітілген оттегі концентрациясы немесе оңтайлы рН диапазоны сияқты ашыту процесінің нақты талаптарына байланысты болуы мүмкін. Оңтайлы өнімділікті қамтамасыз ету және ластануды болдырмау үшін спарерге дұрыс техникалық қызмет көрсету және тазалау маңызды. Қол жетімді таратқыштардың әртүрлі түрлерін және олардың артықшылықтары мен кемшіліктерін түсіну арқылы ашыту мамандары ашыту процесін қалай оңтайландыру және қажетті нәтижелерге қол жеткізу туралы негізделген шешім қабылдай алады.

Ферментатордағы спаргердің негізгі қызметі

1. Оттегімен қамтамасыз ету:

Ферментатордағы спаргердің негізгі функцияларының бірі - өсірілетін микроорганизмдерді оттегімен қамтамасыз ету. Бұл өсу мен зат алмасу үшін оттегін қажет ететін аэробты микроорганизмдер үшін әсіресе маңызды. Спаргер оттегін ауа көпіршіктері немесе ауа ағыны түрінде ашыту ортасына жеткізеді, бұл микробтардың оттегін сіңіріп, оны энергия өндіру үшін пайдалануына мүмкіндік береді.

2. Араластырыңыз:

Спаргер оттегімен қамтамасыз етуден басқа, ферменттеу ортасын араластыруда маңызды рөл атқарады. Ортаға газ енгізілгенде, ол қоректік заттар мен басқа маңызды ингредиенттерді сұйықтықтың бойына біркелкі таратуға көмектесетін турбуленттілік тудырады. Тиісті араластыру микробтардың оңтайлы өсуін қамтамасыз ету үшін өте маңызды, өйткені ол микроорганизмдерге қажетті қоректік заттарды алуға және қалдықтарды жоюға мүмкіндік береді.

3. PH басқару:

Спаргерлерді сұйықтыққа көмірқышқыл газын немесе басқа қышқыл газдарды енгізу арқылы ферменттеу ортасының рН деңгейін бақылау үшін де пайдалануға болады. Бұл рН мәнін қажетті диапазонда ұстауға көмектеседі және қышқыл ортада өсетін зиянды микробтардың көбеюіне жол бермейді.

4. Температураны бақылау:

Кейбір жағдайларда ашыту ортасының температурасын бақылау үшін спаргерлерді де пайдалануға болады. Салқын ауа ағынын енгізу арқылы спаргер баспа құралының температурасын төмендетуге және қызып кетудің алдын алуға көмектеседі. Керісінше, қыздырылған ауаны ортаның температурасын жоғарылату және микробтардың өсуіне ықпал ету үшін пайдалануға болады.

5. Көбікті басқару:

Соңында, бүріккіштерді ашыту кезінде көбік түзілуін бақылау үшін де пайдалануға болады. Көбік ауқымды ашыту кезінде қиындық тудыруы мүмкін, себебі ол араластыру процесіне кедергі келтіреді және дистрибьютордың тиімділігін төмендетеді. Ашыту ортасына ауа ағынын енгізу арқылы спагерлер көбікті ыдыратуға және көбік жиналуын болдырмауға көмектеседі.

қорытындысында:

Қорытындылай келе, спаргерлер оттегімен қамтамасыз ету, ферменттеу ортасын араластыру, рН мен температураны бақылау және көбік түзілуін болдырмау арқылы ашыту процесінде негізгі рөл атқарады. Спаргердің дұрыс түрін таңдау және оны дұрыс күтіп ұстау және тазалау ашыту процесін оңтайландыру және қажетті нәтижелерге қол жеткізу үшін өте маңызды. Ферментатордағы дистрибьютордың функциясын түсіну арқылы ашыту мамандары ашыту процесін оңтайландыру және қажетті нәтижелерге қол жеткізу туралы негізделген шешім қабылдай алады.

Ферментаторда дистрибьюторды қолдану

1. Сыра мен шарап өндірісі:

Ферментерлердегі таратқыштардың ең көп тараған қолданбаларының бірі сыра мен шарап өндіру болып табылады. Бұл салаларда ашытқылар ашыту кезінде ашытқыны оттегімен қамтамасыз ету үшін әдетте пайдаланылады, бұл ашытқылардың сау өсуіне және тиімді ашытуға ықпал етеді. Спаргерлер сонымен қатар соңғы өнімде қажетті дәм мен алкоголь деңгейіне жету үшін маңызды болып табылатын ашыту ортасының температурасы мен рН деңгейін бақылауға көмектесу үшін пайдаланылуы мүмкін.

2. Биоремедиация:

Спаргерлер сонымен қатар қоршаған ортаны ластаушы және басқа ластаушы заттарды ыдырату үшін микроорганизмдерді пайдалануды көздейтін биоремедиация саласында қолданылады. Бұл қолданбада спаргерлер ластанған жерге оттегін енгізу үшін пайдаланылады, бұл ластаушы заттарды ыдыратуға жауапты микроорганизмдердің өсуіне ықпал етеді. Бұл процесс әсіресе мұнай өнімдерімен, еріткіштермен және басқа өнеркәсіптік химиялық заттармен ластанған топырақ пен жер асты суларын тазалау үшін тиімді.

3. Фармацевтикалық өндіріс:

Дистрибьюторлар сонымен қатар фармацевтика өнеркәсібінде вакциналарды, антибиотиктерді және басқа да дәрі-дәрмектерді өндіру үшін кеңінен қолданылады. Бұл қолданбаларда спаргерлер қажетті өнімді өндіруге жауапты микробтық мәдениеттерге оттегін енгізу үшін қолданылады. Спаргерлер сонымен қатар ашыту ортасын араластыруға және микробтық дақылдардың денсаулығы мен өнімділігін сақтау үшін маңызды болып табылатын мәдениеттің температурасы мен рН деңгейін бақылауға көмектесе алады.

4. Өнеркәсіптік ашыту:

Спаргерлер сонымен қатар ферменттерді, аминқышқылдарын және басқа да биологиялық өнімдерді өндіру үшін кең ауқымды өнеркәсіптік ферментацияларда жиі қолданылады. Бұл қолданбаларда спаргерлер микробтық мәдениетті оттегімен қамтамасыз ету және мәдениетке қажетті температура мен рН деңгейін ұстап тұру үшін қолданылады. Жоғары өнімділікке қол жеткізу және микробтық дақылдардың денсаулығы мен өнімділігін сақтау үшін дұрыс шашырату маңызды.

5. Зерттеулер және әзірлемелер:

Соңында, таратқыштар көбінесе басқарылатын зертханалық ортада микроорганизмдердің өсуі мен мінез-құлқын зерттеу үшін ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстарда қолданылады. Спаргерді ферменттеу ортасына әртүрлі газдарды енгізу үшін қолдануға болады, бұл зерттеушілерге әртүрлі қоршаған орта жағдайларының микробтардың өсуі мен метаболизміне әсерін зерттеуге мүмкіндік береді.

қорытындысында

Қорытындылай келе, спаргерлер көптеген ашыту процестерінің маңызды бөлігі болып табылады, оттегімен қамтамасыз етеді, ашыту ортасын араластырады және мәдениеттің температурасы мен рН деңгейін бақылайды. Жоғары өнімділікке қол жеткізу және микробтық дақылдардың денсаулығы мен өнімділігін сақтау үшін таратқыштарды қолдану өте маңызды. Ашытудағы таратушылардың әртүрлі қолданбалары мен қолданылуын түсіну арқылы ашыту сарапшылары ашыту процесін қалай оңтайландыру және қажетті нәтижелерге қол жеткізу туралы негізделген шешім қабылдай алады.

Қайсысы танымал ферменттеуіш шашыратқыш?

ферментатордағы саптама бүріккіш жәнеФерментаторлардағы тесік дистрибьюторлары

Саңылаулар мен саңылау дистрибьюторлары - ферментаторларда қолданылатын таратушылардың екі танымал түрі. Мұнда әрқайсысы туралы қосымша ақпарат:

1. Ферментаторлардағы саптама дистрибьюторлары:

Саңылау спаргері - ашыту ортасына ауа көпіршіктерін енгізу үшін саптамалар сериясын пайдаланатын шашыратқыш. Саңылаулар әдетте ферментатордың төменгі жағында тор үлгісінде орналасады, ол арқылы газ бақыланатын жылдамдықпен енгізіледі. Саңылау спаргерлері өнеркәсіптік ауқымдағы ферментацияларда танымал, өйткені олар ферменттеу ортасының тиімді араласуын және оттегімен қанықтыруын қамтамасыз етеді. Олар сондай-ақ тазалауға және күтуге салыстырмалы түрде оңай.

2. Ферментаторлардағы тесік дистрибьюторлары:

Саңылау спаргері - ашыту ортасына ауа көпіршіктерін енгізу үшін шағын саңылаулар немесе саңылаулар тізбегін пайдаланатын спаргер. Саңылаулар, әдетте, газ бақыланатын жылдамдықпен енгізілетін ферментердің түбінде тор үлгісінде орналасады. Саңылау спаргерлері ҒЗТКЖ орталарында танымал, себебі олар газды енгізу жылдамдығын дәл бақылауға мүмкіндік береді және әртүрлі газ композицияларының микробтардың өсуі мен метаболизміне әсерін зерттеу үшін пайдаланылуы мүмкін.

Саңылаулар да, саңылау спергерлері де микробтық мәдениетті оттегімен қамтамасыз етуде және ашыту ортасын араластыруда тиімді. Спаргерді таңдау ферменттеу процесінің нақты талаптарына, соның ішінде ферментердің мөлшеріне, өсірілетін микроорганизмдердің түріне және ашытудың қажетті нәтижесіне байланысты. Сайып келгенде, мақсат газдың тиімді тасымалдануын қамтамасыз ететін және көбік түзілуін және басқа да жағымсыз жанама әсерлерді азайта отырып, сау микробтардың өсуіне ықпал ететін спаргерді таңдау болып табылады.

қорытындысында:

Қорытындылай келе, спаргер ашыту процесінің маңызды бөлігі болып табылады және ферменттеу ортасындағы еріген оттегі мен рН концентрациясын бақылауда шешуші рөл атқарады. Жайлағыштың дұрыс түрін таңдау және оны дұрыс күтіп ұстау және тазалау максималды кірістілік пен сапа үшін оңтайландырылған ашыту процесін қамтамасыз етуге көмектеседі. Тартқыштың не екенін және оның қалай жұмыс істейтінін түсіну арқылы ашыту мамандары ашыту процесін қалай оңтайландыру және қажетті нәтижелерге қол жеткізу туралы негізделген шешім қабылдай алады.

Сіз спрейдермен ашыту процесін оңтайландырғыңыз келе ме?

Олай болса, сіздің арнайы қолданбаңызға қалай пайда әкелетінін көру үшін қол жетімді әртүрлі таратқыш опцияларын зерттеуден тартынбаңыз.

Көбірек білу және ашыту процесін жақсарту үшін бүгін ашыту сарапшысымен байланысыңыз және OEM дұрыс агломерленген шпаргерді таңдаңыз!

Қосымша ресурстар:

Ферментаторлардағы таратқыштар туралы көбірек білгісі келетін оқырмандар үшін бірнеше ресурстар бар. Кейбір ұсынылатын ресурстар мыналарды қамтиды:

EMT Эль-Манси, CFL Amaral және WWM Souza ұсынған «Ферментациялық микробиология және биотехнология» (2019)
Полин М. Доранның «Биопроцесс инженериясының принциптері» (2012)
«Өнеркәсіптік жасушалар мәдениеті анықтамалығы: сүтқоректілер, микробтар және өсімдік жасушалары» Бас редакторы Виктор Г. Аунинс (2010)