Bioreattori: massima precisione ed efficienza in ogni processo
30/09/2024
ImpiantiUn bioreattore industriale è un'apparecchiatura progettata per fornire un ambiente controllato in cui microrganismi, cellule animali o vegetali o biomasse possono crescere, moltiplicarsi e produrre prodotti biologici specifici. I bioreattori sono essenziali in diversi settori, tra cui quello farmaceutico, alimentare, chimico e veterinario, grazie alla loro capacità di facilitare processi biologici su larga scala in modo efficiente e controllato.
Un fermentatore è un tipo specifico di bioreattore utilizzato per eseguire processi di fermentazione, in cui i microrganismi convertono i substrati in prodotti, come nel caso della trasformazione del latte in yogurt.
In un bioreattore è molto importante poter garantire una buona sterilizzazione per evitare qualsiasi rischio di contaminazione; questo processo può essere effettuato mediante vapore diretto o riscaldamento attraverso una camera di riscaldamento che avvolge il serbatoio. In ambito industriale, il processo di sterilizzazione viene normalmente effettuato a circa 130 °C per circa 30 minuti per disattivare microrganismi e batteri. In entrambi i casi è necessario che il serbatoio sia asettico e pressurizzabile fino a 3 bar, in conformità alla direttiva sulle attrezzature a pressione PED.
BIOREATTORE INOXPA: bBioreattore a serbatoio agitato
I bioreattori a serbatoio agitato sono ampiamente utilizzati nell'industria grazie alla loro capacità di mescolare costantemente i componenti all'interno del serbatoio per mezzo di agitatori.
- Applicazioni: Produzione di sostanze chimiche, fermentazione di microrganismi per prodotti farmaceutici e alimentari.
- Vantaggi: Capacità di fornire un'agitazione controllata, facile scalabilità.
Grazie alla lunga esperienza di INOXPA nel settore dell’agitazione e della miscelazione, sono state individuate le attrezzature migliori per garantire una dispersione omogenea. I fermentatori INOXPA sono dotati del modello di agitatore CXC prodotto da INOXPA, che si distingue per l'utilizzo di una tenuta meccanica per preservare la tenuta del serbatoio. Per una buona omogeneizzazione del prodotto, si utilizzano pale radiali o rushton, ottime per la dispersione dei gas nei liquidi. Grazie a questo tipo di pale, l'ossigeno iniettato dal diffusore di gas si mescola uniformemente al prodotto.
Componenti di un bioreattore
Il bioreattore crea un ambiente controllato in cui fattori come temperatura, pH, ossigeno e nutrienti sono mantenuti a livelli ottimali. Il controllo preciso di questi parametri massimizza la crescita e lo sviluppo dei microrganismi o delle cellule e l'efficienza nella produzione dei prodotti desiderati. L'agitazione è un elemento chiave per garantire l'omogeneizzazione ottimale di gas e nutrienti; INOXPA utilizza la sua vasta esperienza nei componenti di agitazione e miscelazione per assemblare le apparecchiature più efficienti per questo tipo di processo.
Componenti principali
- Camera di coltura: Serbatoio asettico in acciaio inox dove crescono e si sviluppano microrganismi o cellule.
- Sistema di agitazione: Miscelazione uniforme di nutrienti e gas grazie alle pale rushton, eccellenti per disperdere i gas nei liquidi.
- Controllo della temperatura: Mantiene la temperatura ottimale attraverso sistemi di riscaldamento o raffreddamento.
- Controllo del pH: Misurazione del pH che fornisce informazioni sullo stato del processo.
- Diffusore di gas: Fornisce l'ossigeno necessario agli organismi aerobici mediante aerazione o iniezione di ossigeno.
- Torbidità: Indicatore di torbidità (unità NTU), consente di monitorare il processo di moltiplicazione dei microrganismi.
- Sistemi di alimentazione e di estrazione: Aggiungono nutrienti ed estraggono prodotti e rifiuti in modo controllato e asettico, evitando possibili contaminazioni.
- Controllo del gas: Consente di monitorare la concentrazione di gas all'interno del serbatoio.
Campi di applicazione dei bioreattori
I bioreattori sono impianti versatili ed essenziali in un'ampia gamma di settori e applicazioni, da quelle farmaceutiche e alimentari a quelle chimiche e ambientali. La loro capacità di creare un ambiente controllato per la crescita e la produzione di microrganismi e cellule li rende un componente fondamentale per l'innovazione industriale e la sostenibilità.
Industria farmaceutica
I bioreattori sono essenziali nella produzione di farmaci biotecnologici, come anticorpi monoclonali, vaccini, insulina, vitamine e aminoacidi.
Industria chimica
I bioreattori consentono la sintesi di prodotti chimici e la produzione di enzimi industriali. Alcune applicazioni sono: Produzione di biopolimeri, biosurfattanti, bioplastiche e altri prodotti chimici organici.
Industria alimentare
Sono utilizzati per la produzione di alimenti e bevande attraverso processi di fermentazione e la coltivazione di microrganismi benefici. Alcune applicazioni sono: Produzione di enzimi, probiotici, yogurt, formaggio, birra, vino e altri prodotti fermentati.
Altri settori in cui vengono utilizzati i bioreattori sono: trattamento delle acque reflue e ambientale, produzione di biocarburanti, produzione di fertilizzanti, ecc.
INOXPA vanta una lunga esperienza nelle soluzioni per l'industria sanitaria, sia alimentare che farmaceutica, quindi tutte le nostre apparecchiature hanno un design igienico rispondente alle esigenze dei nostri clienti. I fermentatori INOXPA non fanno eccezione e sono progettati per garantire una buona pulizia e sterilizzazione tramite CIP (Cleaning in Place) e SIP (Sterilization in Place), in conformità alle normative GMP e FDA. La loro capacità di integrarsi nei moderni sistemi di controllo e di rispettare le normative più severe li rende la scelta ideale per la produzione e lo sviluppo nel settore delle biotecnologie.
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