Nguyên tắc quá trình lên men thủy tinh E. coli

Về chúng tôi

Shanghai Bailun Biotechnology Co., Ltd

Thông tin E-mail
18201882912@163.com
Điện thoại
18201882912/15821268711
Địa chỉ
Số 6848 đường Lioxiang, thị trấn Huating, quận Jiading, Thượng Hải

Ngày:2025-04-27Đọc:0

Nguyên tắc công nghệ của máy lên men thủy tinh E. coli dựa trên sự kiểm soát và tối ưu hóa chính xác các hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật, cốt lõi của nó nằm trong việc thực hiện điều chỉnh động của các thông số lên men thông qua thiết kế cấu trúc và hệ thống tự động hóa. Dưới đây là một phân tích chi tiết về nguyên tắc quá trình của nó:

I. Cấu trúc bể và đặc tính vật liệu

‌1, bể thủy tinh trong suốt‌

Sử dụng vật liệu thủy tinh borosilic cao, đồng thời có khả năng chống ăn mòn và độ trong suốt, thuận tiện cho việc quan sát trạng thái lên men và sự phát triển của vi sinh vật trong thời gian thực.

2, Hệ thống niêm phong

Cả hai đầu của thân xe tăng được niêm phong bằng tấm thép không gỉ và vòng đệm cao su để đảm bảo môi trường vô trùng và ngăn ngừa ô nhiễm tạp khuẩn.

3, Giao diện đa chức năng

Bể thiết lập cổng nạp, van lấy mẫu, giao diện điện cực (pH, oxy hòa tan, nhiệt độ), v.v., hỗ trợ giám sát và vận hành thời gian thực.

II. Mô-đun điều khiển quá trình chính

1, Điều khiển nhiệt độ

Kiểm soát nhiệt độ hai chiều được thực hiện thông qua chăn điện và mô-đun ống nước lạnh, kết hợp với thuật toán PID để kiểm soát biến động nhiệt độ trong phạm vi ± 0,5 ℃.

Nhiệt độ tăng trưởng tối ưu của E. coli là 37 ° C, nhưng giai đoạn tổng hợp sản phẩm có thể cần điều chỉnh đến 35~36 ° C để tối ưu hóa năng suất (ví dụ: sản xuất L-tyrosine).

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

Áp dụng chiến lược điều khiển tầng: Khi giá trị DO thấp hơn ngưỡng thiết lập (ví dụ: 30%), tự động chuyển đổi không khí với nguồn cung cấp oxy tinh khiết và tăng tốc độ khuấy để tăng cường hiệu quả truyền oxy.

Thiết kế máy khuấy cân bằng lực cắt và hiệu quả trộn, tránh làm tổn thương vi khuẩn và đảm bảo phân phối oxy đồng đều.

3, Điều chỉnh pH động

Duy trì độ pH ổn định thông qua hệ thống bổ sung axit-kiềm, thích ứng với nhu cầu của các giai đoạn tăng trưởng khác nhau của E. coli (ví dụ như môi trường axit yếu trong giai đoạn tăng trưởng logarit).

III. Bổ sung và chiến lược điều chỉnh trao đổi chất

‌1, Chế độ bổ sung hàng loạt‌

Tốc độ cho ăn ban đầu được đặt là 0,2 mL/phút, tốc độ tăng trưởng 10%~15% mỗi 2 giờ, tốc độ tăng trưởng cụ thể được kiểm soát (μ) trong khoảng 0,06~0,08 h ⁻ U, tránh ức chế chất nền và kéo dài thời gian sinh.

2, Kiểm soát gradient dinh dưỡng

Tối ưu hóa chiến lược bổ sung bằng cách phát hiện trực tuyến tốc độ phát hành CO ₂, tiêu thụ chất nền và các thông số khác để ngăn chặn tình trạng dư thừa hoặc thiếu dinh dưỡng cục bộ.

IV. Mở rộng quy trình và đảm bảo ổn định

1, Nguyên tắc khuếch đại quy mô

Duy trì tỷ lệ thể tích thông khí với thể tích chất lỏng (VVM) không đổi (chẳng hạn như 0,2~0,3), đảm bảo hiệu quả truyền oxy hòa tan phù hợp.

2, Kiểm soát ô nhiễm

Môi trường khử trùng và công nghệ tiêm chủng vô trùng được sử dụng kết hợp với thiết bị khử bọt để ngăn ngừa nguy cơ nhiễm khuẩn do tràn bọt.

V. Tự động hóa và tích hợp dữ liệu

‌1, Kiểm soát liên kết thông số‌

Bằng cách tích hợp cảm biến với bộ truyền động, đạt được điều khiển vòng kín của nhiệt độ, oxy hòa tan, pH và các thông số khác, giảm lỗi can thiệp thủ công.

2, Hệ thống truy xuất dữ liệu

Ghi lại các đường cong tham số chính (ví dụ: OD600, tốc độ tăng trưởng cụ thể) để cung cấp cơ sở cho quá trình tối ưu hóa.

tổng kết

Máy lên men thủy tinh E. coli đạt được mật độ cao nuôi cấy và tổng hợp sản phẩm hiệu quả cao thông qua sự phối hợp của ‌ thiết kế cấu trúc ‌ điều chỉnh thông số động ‌ và ‌ hệ thống tự động. Sức mạnh cốt lõi của nó là khả năng kiểm soát môi trường chính xác và chiến lược mở rộng quy trình phù hợp với nhu cầu sản xuất từ phòng thí nghiệm đến quy mô thử nghiệm.

Bài viết cuối cùng:Thiết kế nhà máy lên men thông minh: nhận thức IoT quy mô lớn, phân tích dữ liệu lớn đa nguồn

Bài viết tiếp theo:Nguyên tắc quá trình và ứng dụng của Single Arm Glass Fermenter