Ce este Sparger în fermentator?
Pe scurt, ASparger într-un fermentatoreste un dispozitiv folosit pentru a introduce aer sau alte gaze în vasul de fermentare.
Este de obicei o țeavă perforată situată în partea de jos a vasului sau în apropierea rotorului și permite eliberarea gazului în lichid prin găuri sau jeturi mici.
Scopula unui barbotator este de a furniza oxigen pentru procesele de fermentație aerobă sau de a amesteca dioxid de carbon (co2) pentru procesele de fermentație anaerobă. spargerul ajută la menținerea unui nivel optim de oxigen dizolvat în mediul de cultură, care este esențial pentru creșterea și metabolismul microorganismelor, cum ar fi drojdia sau bacteriile.
În timpul procesului de fermentație, barbotatorul poate fi folosit și pentru a controla PH-ul, temperatura și amestecarea conținutului vasului. este folosit în mod obișnuit în bioprocesarea la scară industrială, în care volume mari de microorganisme sunt cultivate simultan, pentru a asigura o fermentație consistentă și eficientă.
În domeniul fermentației, barborele joacă un rol cheie în crearea mediului optim pentru creșterea microbiană. În termeni simpli, un sparger este un dispozitiv folosit pentru a introduce un gaz (de obicei oxigen sau dioxid de carbon) într-un mediu lichid. În timpul fermentației, barborele sunt adesea folosite pentru a controla concentrația de oxigen dizolvat, un nutrient cheie pentru creșterea microbiană. În această postare pe blog, vom discuta în detaliu ce este un distribuitor, cum funcționează și importanța acestuia în procesul de fermentare.
Ce este un injector?
Un sparger este un dispozitiv folosit pentru a introduce un gaz (de obicei oxigen sau dioxid de carbon) într-un mediu lichid. Distribuitorii constau, de obicei, dintr-o intrare de gaz și un material poros pentru a dispersa gazul în lichid. Materialele poroase pot fi realizate dintr-o varietate de materiale, inclusiv metale sinterizate, ceramică sau polimeri.
Spargerele sunt utilizate în mod obișnuit pentru a controla concentrația de oxigen dizolvat în mediile lichide în timpul fermentației. Acest lucru se datorează faptului că oxigenul este un nutrient cheie pentru creșterea microbiană și disponibilitatea acestuia afectează puternic viteza și eficiența fermentației. În plus, eductorii pot fi utilizați și pentru a controla pH-ul mediului de fermentație prin introducerea de dioxid de carbon sau alte gaze acide.
Tip de distribuitor:
Există mai multe tipuri de distribuitoare utilizate în mod obișnuit în industria fermentației, fiecare având propriile avantaje și dezavantaje. Cele mai comune tipuri de distribuitoare sunt:
1. Distribuitori porosi:
Aceste distribuitoare sunt realizate din materiale poroase precum metale sinterizate, ceramica sau polimeri. Sunt utilizate în mod obișnuit în industrie datorită eficienței ridicate și ușurinței de utilizare.
2. Injectoare cu bule:
Aceste injectoare introduc gaz în mediul de fermentație sub formă de bule. Sunt mai puțin eficienți decât spargerii porosi, dar sunt adesea folosiți pentru fermentații la scară mică.
3. Stropitori cu membrană:
Aceste barbotatoare folosesc o membrană permeabilă la gaz pentru a introduce gaz în mediul de fermentație. Sunt eficiente, dar mai greu de curățat și întreținut.
Importanța spargerilor în fermentatoare:
Spargers joacă un rol cheie în procesul de fermentație prin controlul concentrației de oxigen dizolvat și pH-ului în mediul de fermentație. Concentrația de oxigen dizolvat este un parametru critic pentru creșterea microbiană, deoarece afectează rata și eficiența fermentației. Prin controlul concentrației de oxigen dizolvat, spargerii pot ajuta la asigurarea că procesul de fermentație este optimizat pentru randament și calitate maxime.
Pe lângă controlul concentrației de oxigen dizolvat, nebulizatoarele pot fi folosite și pentru a controla pH-ul mediului de fermentație. Acest lucru este important deoarece pH-ul afectează puternic rata și eficiența creșterii microbiene. Prin introducerea de gaze acide, cum ar fi dioxidul de carbon, spargers pot ajuta la menținerea unui interval optim de pH pentru creșterea microbiană.
Factori de luat în considerare atunci când alegeți un distribuitor:
Atunci când se selectează un sparger pentru un fermentator, trebuie luați în considerare mai mulți factori, inclusiv tipul de microorganisme care sunt cultivate, dimensiunea fermentatorului și condițiile de fermentație dorite. De exemplu, barbotatoarele poroase sunt, în general, mai potrivite pentru fermentațiile la scară largă datorită eficienței lor ridicate, în timp ce barbotatoarele cu bule de aer pot fi mai potrivite pentru fermentațiile la scară mică. Alegerea spargerului poate depinde și de cerințele specifice ale procesului de fermentație, cum ar fi concentrația necesară de oxigen dizolvat sau intervalul optim de pH.
Întreținerea și curățarea distribuitorului:
Întreținerea și curățarea corespunzătoare a spargerului sunt esențiale pentru a asigura performanțe optime și pentru a preveni contaminarea. Spargers trebuie curățați periodic pentru a elimina orice acumulare de creștere microbiană sau alți contaminanți care le-ar putea afecta eficiența. Procesul de curățare poate varia în funcție de tipul de sparger, dar, în general, implică înmuierea sparger-ului într-o soluție de curățare, urmată de o clătire temeinică cu apă. Pe lângă curățarea regulată, sparger-ul trebuie inspectat regulat pentru deteriorări sau uzură și înlocuit dacă este necesar.
Tipuri de barbotatoare utilizate în fermentatoare
1. Distribuitor poros:
Stropitoarele poroase sunt fabricate dintr-o varietate de materiale, inclusiv metale sinterizate, ceramică și polimeri. Acești spargeri au o suprafață mare și un număr mare de pori minusculi, care permit distribuirea uniformă a gazului în mediul de fermentație. Eficiența ridicată a pulverizatoarelor poroase le face o alegere populară pentru fermentațiile la scară largă, unde ratele mari de transmitere a gazelor sunt esențiale pentru creșterea microbiană optimă. Stropitoarele poroase au, de asemenea, avantajul de a fi ușor de curățat și întreținut, deoarece sunt de obicei proiectate pentru a fi dezasamblate și curățate între loturi.
2. Bubble Shooter:
Injectoarele cu bule, cunoscute și sub numele de difuzoare, introduc gaz în mediul de fermentație sub formă de bule. Aceste spargeri sunt de obicei realizate dintr-un material poros sau o plasă fină care creează mici bule de aer pe măsură ce gazul trece. Injectoarele cu bule sunt utilizate în mod obișnuit pentru fermentații la scară mică, unde ratele mari de transport ale gazului sunt mai puțin importante. Barbotatoarele cu bule au avantajul de a fi simple și ieftin de utilizat, dar pot fi mai puțin eficienți decât spargerile poroase și pot crea mai multe turbulențe în mediul de fermentație.
3. Distribuitor de membrană:
Barbotatoarele cu membrană folosesc membrane permeabile la gaz pentru a introduce gaz în mediul de fermentație. Acești spargeri au o suprafață mare și un număr mare de pori minusculi, care permit distribuirea uniformă a gazului în mediul de fermentație. Barbotatoarele cu membrană sunt eficiente și pot transfera gaz la viteze mari, făcându-le o alegere populară pentru fermentațiile la scară largă. Curăţarea şi întreţinerea spargerilor cu membrană pot fi, totuşi, mai dificil, deoarece membrana este adesea fragilă şi uşor deteriorată.
4. Aeratoare de suprafață:
Aeratoarele de suprafață, cunoscute și sub denumirea de agitatoare, creează un flux turbulent pe suprafața mediului de fermentație, permițând gazului să fie absorbit în lichid. Acești distribuitori sunt utilizați în mod obișnuit în fermentații la scară mică, unde ratele mari de transport ale gazului sunt mai puțin importante. Aeratoarele de suprafață au avantajul că sunt simple și ieftine de utilizat, dar pot fi mai puțin eficiente decât alte tipuri de sparger și creează mai multe turbulențe în mediul de fermentație.
5. Seringă:
Eductorii folosesc jeturi de gaz de înaltă presiune pentru a crea turbulențe în mediul de fermentație, ceea ce face ca gazul să fie absorbit în lichid. Aceste distribuitoare sunt de obicei utilizate în fermentații la scară mică și au avantajul de a fi simplu de utilizat și ieftine. Cu toate acestea, injectoarele pot fi mai puțin eficiente decât alte tipuri de sparger și pot crea mai multe turbulențe în mediul de fermentație.
Alegeți distribuitorul potrivit:
Atunci când se selectează un sparger pentru un fermentator, trebuie luați în considerare mai mulți factori, cum ar fi tipul de microorganisme care sunt cultivate, dimensiunea fermentatorului și condițiile de fermentație dorite. Alegerea spargerului poate depinde și de cerințele specifice ale procesului de fermentație, cum ar fi concentrația necesară de oxigen dizolvat sau intervalul optim de pH. Întreținerea și curățarea corespunzătoare a spargerului sunt esențiale pentru a asigura performanțe optime și pentru a preveni contaminarea. Înțelegând diferitele tipuri de distribuitoare disponibile și avantajele și dezavantajele acestora, profesioniștii în fermentație pot lua decizii informate despre cum să optimizeze procesul de fermentație și să obțină rezultatele dorite.
Funcția principală a barbotatorului în fermentator
1. Oxigenare:
Una dintre funcțiile principale ale barbotatorului într-un fermentator este de a furniza oxigen microorganismelor care sunt cultivate. Acest lucru este deosebit de important pentru microorganismele aerobe care au nevoie de oxigen pentru creștere și metabolism. Spargerul furnizează oxigen în mediul de fermentație sub formă de bule de aer sau flux de aer, permițând microbilor să absoarbă oxigenul și să-l folosească pentru producerea de energie.
2. Amestecați:
Pe lângă furnizarea de oxigen, spargerul joacă și un rol vital în amestecarea mediului de fermentație. Când gazul este introdus în mediu, se creează turbulențe, care ajută la distribuirea uniformă a nutrienților și a altor ingrediente esențiale în lichid. Amestecarea corectă este esențială pentru a asigura o creștere microbiană optimă, deoarece permite microorganismelor să obțină nutrienții de care au nevoie și să elimine deșeurile.
3. Controlul PH:
Spargers pot fi, de asemenea, utilizați pentru a controla pH-ul mediului de fermentație prin introducerea de dioxid de carbon sau alte gaze acide în lichid. Acest lucru ajută la menținerea pH-ului în intervalul dorit și previne creșterea microbilor dăunători care se dezvoltă în medii acide.
4. Controlul temperaturii:
În unele cazuri, barborele pot fi folosite și pentru a controla temperatura mediului de fermentație. Prin introducerea unui flux de aer rece, spargerul poate ajuta la reducerea temperaturii suportului și la prevenirea supraîncălzirii. În schimb, aerul încălzit poate fi folosit pentru a crește temperatura mediului și a promova creșterea microbiană.
5. Controlul spumei:
În cele din urmă, pulverizatoarele pot fi folosite și pentru a controla formarea spumei în timpul fermentației. Spuma poate fi o problemă în fermentațiile la scară largă, deoarece interferează cu procesul de amestecare și reduce eficiența distribuitorului. Prin introducerea fluxului de aer în mediul de fermentație, barbotatoarele pot ajuta la spargerea spumei și la prevenirea formării spumei.
în concluzie:
În rezumat, spargerii joacă un rol cheie în procesul de fermentație prin furnizarea de oxigen, amestecarea mediilor de fermentație, controlul pH-ului și temperatura și prevenirea formării spumei. Selectarea tipului corect de sparger și menținerea și curățarea corectă a acestuia sunt esențiale pentru optimizarea procesului de fermentație și pentru obținerea rezultatelor dorite. Înțelegând funcția distribuitorului în fermentator, experții în fermentație pot lua decizii informate cu privire la modul de optimizare a procesului de fermentație și de a obține rezultatele dorite.
Aplicarea distribuitorului în fermentator
1. Producția de bere și vin:
Una dintre cele mai comune aplicații pentru împrăștiatoare în fermentatoare este în producția de bere și vin. În aceste industrii, spargers sunt în mod obișnuit folosiți pentru a furniza oxigen drojdiei în timpul fermentației, ceea ce ajută la promovarea creșterii sănătoase a drojdiei și a fermentației eficiente. Spargers pot fi, de asemenea, utilizați pentru a ajuta la controlul temperaturii și pH-ului mediului de fermentație, care sunt esențiale pentru obținerea aromei și a nivelului de alcool dorit în produsul final.
2. Bioremediere:
Spargers sunt, de asemenea, folosiți în domeniul bioremedierii, care implică utilizarea microorganismelor pentru a descompune poluanții și alți poluanți din mediu. În această aplicație, spargers sunt utilizați pentru a introduce oxigen în locul contaminat, ceea ce ajută la promovarea creșterii microorganismelor responsabile de descompunerea poluanților. Acest proces este eficient în special pentru curățarea solului și a apelor subterane contaminate cu produse petroliere, solvenți și alte substanțe chimice industriale.
3. Producția farmaceutică:
De asemenea, distribuitorii sunt utilizați pe scară largă în industria farmaceutică pentru producerea de vaccinuri, antibiotice și alte medicamente. În aceste aplicații, barborele sunt folosite pentru a introduce oxigen în culturile microbiene responsabile de producerea produsului dorit. Spargers pot ajuta, de asemenea, la amestecarea mediului de fermentație și la controlul temperaturii și pH-ului culturii, care sunt esențiale pentru menținerea sănătății și productivității culturilor microbiene.
4. Fermentație industrială:
Spargers sunt, de asemenea, folosiți în mod obișnuit în fermentațiile industriale la scară largă pentru a produce enzime, aminoacizi și alte produse biologice. În aceste aplicații, spargers sunt utilizați pentru a furniza oxigen culturii microbiene și pentru a ajuta la menținerea temperaturii și pH-ului cerute de cultură. Barbotarea adecvată este esențială pentru obținerea unor randamente ridicate și menținerea sănătății și productivității culturilor microbiene.
5. Cercetare și dezvoltare:
În cele din urmă, împrăștiatoarele sunt adesea folosite în medii de cercetare și dezvoltare pentru a studia creșterea și comportamentul microorganismelor într-un mediu de laborator controlat. Spargers pot fi utilizați pentru a introduce o varietate de gaze în mediile de fermentație, permițând cercetătorilor să studieze efectele diferitelor condiții de mediu asupra creșterii microbiene și metabolismului.
în concluzie
În rezumat, barborele sunt o parte importantă a multor procese de fermentație, furnizând oxigen, amestecând mediile de fermentație și controlând temperatura și pH-ul culturii. Utilizarea distribuitoarelor este esențială pentru obținerea unor randamente mari și menținerea sănătății și productivității culturilor microbiene. Înțelegând diferitele aplicații și utilizări ale distribuitoarelor în fermentație, experții în fermentație pot lua decizii informate cu privire la modul de optimizare a procesului de fermentație și de a obține rezultatele dorite.
Care este Popular Fermenter Pulverizator?
pulverizator cu duza in fermentator siDistribuitoare cu orificii în fermentatoare
Duzele și distribuitoarele cu orificii sunt două tipuri populare de distribuitoare utilizate în fermentatoare. Iată mai multe informații despre fiecare:
1. Distribuitoare de duze în fermentatoare:
Un sparger cu duză este un sparger care utilizează o serie de duze pentru a introduce bule de aer în mediul de fermentație. Duzele sunt de obicei aranjate într-un model de grilă în partea inferioară a fermentatorului prin care gazul este introdus cu o viteză controlată. Barbotatoarele cu duze sunt populare în fermentațiile la scară industrială, deoarece asigură amestecarea și oxigenarea eficientă a mediului de fermentație. De asemenea, sunt relativ ușor de curățat și întreținut.
2. Distribuitori cu orificii în fermentatoare:
Un sparger cu orificii este un sparger care folosește o serie de găuri sau orificii mici pentru a introduce bule de aer în mediul de fermentație. Orificiile sunt de obicei aranjate într-un model de grilă în partea inferioară a fermentatorului prin care gazul este introdus cu o viteză controlată. Distribuitorii cu orificii sunt populari în mediile de cercetare și dezvoltare, deoarece permit controlul precis al ratelor de introducere a gazului și pot fi utilizați pentru a studia efectele diferitelor compoziții de gaz asupra creșterii microbiene și metabolismului.
Atât duzele, cât și distribuitoarele cu orificii sunt eficiente în furnizarea de oxigen culturii microbiene și amestecarea mediului de fermentație. Alegerea spargerului depinde de cerințele specifice ale procesului de fermentație, inclusiv de dimensiunea fermentatorului, de tipul de microorganisme care sunt cultivate și de rezultatul dorit al fermentației. În cele din urmă, scopul este de a selecta un sparger care oferă un transfer eficient de gaz și care promovează creșterea microbiană sănătoasă, reducând în același timp formarea de spumă și alte efecte secundare nedorite.
în concluzie:
În rezumat, barbotatorul este o parte importantă a procesului de fermentație și joacă un rol cheie în controlul concentrației de oxigen dizolvat și a pH-ului în mediul de fermentație. Alegerea tipului corect de distribuitor și menținerea și curățarea corectă a acestuia pot ajuta la asigurarea unui proces de fermentație optimizat pentru randament și calitate maximă. Înțelegând ce este un distribuitor și cum funcționează, profesioniștii în fermentație pot lua decizii informate cu privire la modul de optimizare a procesului de fermentație și de a obține rezultatele dorite.
Sunteți interesat să vă optimizați procesul de fermentație cu distribuitoare?
Dacă da, nu ezitați să explorați diferitele opțiuni de împrăștiere disponibile pentru a vedea cum acestea pot beneficia de aplicația dumneavoastră specifică.
Contactați un expert în fermentație și alegeți sau azi un sparger sinterizat corect OEM pentru a afla mai multe și pentru a începe să vă îmbunătățiți procesul de fermentație!
Resurse suplimentare:
Pentru cititorii interesați să afle mai multe despre distribuitoarele în fermentatoare, sunt disponibile mai multe resurse. Unele resurse recomandate includ:
„Microbiologia și biotehnologia fermentației” de EMT El-Mansi, CFL Amaral și WWM Souza (2019)
„Principii ale ingineriei bioproceselor” de Pauline M. Doran (2012)
„Manual de cultură celulară industrială: celule de mamifere, microbiene și plante” Editor-șef Victor G. Aunins (2010)
Ora postării: mai-05-2023
