طراحی فرمانتور

فرمانتور یا بیوراکتور به دستگاهی اطلاق می شود که تمام نیازهای اساسی مهم برای استخراج محصول بیولوژیکی را فراهم می کند. فرمانتور شامل اجزای  مختلفی است که به حفظ و کنترل شرایط محیطی داخل آن کمک می کند. وجود این اجزا به نوبه خود منجر به تولید محصولات بیولوژیکی می شود. بنابراین هدف اصلی یک فرمانتور حفظ محیطی کنترل شده است که از رشد باکتری یا هر موجود زنده دیگری پشتیبانی می‌کند. چندین نکته مهم وجود دارد که برای طراحی فرمانتور باید به طور دقیق رعایت شود. در این مقاله چکیده‌ای از این نکات آورده شده است.

در طراحی فرمانتور معمولاً رشته‌های مختلفی از جمله مهندسی، فیزیک، ریاضیات، اقتصاد، زیست شناسی و میکروبیولوژی دخالت دارند. بنابراین طراحی یک تخمیر شامل همکاری متخصصان مختلف در زمینه‌های مختلف از جمله میکروبیولوژی، بیوشیمی، مهندسی شیمی، مهندسی مکانیک و اقتصاد است.

نکات طراحی فرمانتور

• مخزن باید به خوبی مجهز باشد تا شرایط ضد عفونی داخل آن را برای چند روز حفظ کند.
• هوادهی و هم‌زدن برای تولید متابولیت های بیولوژیکی مهم هستند. با این حال، هم‌زدن کنترل‌شده برای جلوگیری از هر گونه آسیب به سلول‌ها مورد نیاز است.
• مصرف انرژی آن باید کم باشد.
• دما یک عامل محیطی مهم برای رشد میکروبی است. بنابراین، یک سیستم کنترل دما مورد نیاز است.
• pH بهینه برای رشد ارگانیسم مهم است. بنابراین، فرمانتور باید به یک کنترل کننده pH مجهز باشد.
• تخمیر یک  محیط کشت بزرگ فرآیندی زمان بر است. تا زمانی که فرآیند کامل شود باید بدون آلودگی باشد. جدای از آن، نظارت بر سرعت رشد ارگانیسم نیز مهم است. بنابراین، برای طراحی فرمانتور به یک سیستم نمونه برداری ضد آلودگی نیاز است.
• مخزن فرمانتور باید به گونه‌ای مناسب طراحی شود که کار لازم برای تمیز کردن، برداشت و غیره را به حداقل برساند.
• باید به گونه ای طراحی شود که تبخیر را کاهش دهد.
•  ظرف باید مجهز به سطح داخلی صاف باشد تا اختلاط به حد کافی در آن انجام شود.
• فرمانتورها باید با فولاد ضد زنگ غیر خورنده ساخته شوند. برای ساخت سطوح داخلی تخمیر باید به جای اتصالات فلنجی از جوش استفاده شود.
• فرمانتورها باید به گونه‌ای طراحی شوند که شرایط لازم برای پرورش هر گونه میکروارگانیسم غیر فتوتروف را کنترل کند.  همچنین شرایط محیطی لازم را فراهم کند که رشد میکروب‌های بی‌هوازی را – که در اکثر فرآیندهای تخمیر استفاده می شود – فراهم کند.
• فرمانتورها باید بتوانند شرایط بی‌هوازی را حفظ کنند، در حالی که محصول را حذف کرده و به طور متناوب زیرلایه اضافه می‌کنند.
• فرمانتور باید برای چندین فرآیند تخمیر مناسب باشد.

برای کسب اطلاعات بیشتر و درخواست خرید به صفحه تماس با ما مراجعه کنید.

منبع:

Design of a Fermenter

Design and operation of the fermenter and fermentation vessel