Sistemas de agricultura celular – processamento upstream
O biorreator é o coração de qualquer processo de agricultura celular. É aqui que as matérias-primas iniciais são convertidas em produtos valiosos. Os biorreatores devem ter sistemas para controlar parâmetros como temperatura, pH, oxigênio e esterilidade para facilitar o crescimento dos micro-organismos. Como cada micro-organismo favorece suas próprias condições específicas, o projeto do biorreator deve ser adaptado aos micro-organismos utilizados no processo, para maximizar o rendimento e a qualidade do produto.
A Alfa Laval tem uma longa experiência em projeto de biorreatores e pode fornecer biorreatores personalizados para todos os tipos de processo de fermentação e aplicação, independentemente do tipo de micro-organismo usado.
Podemos fornecer fermentadores de sementes e fermentadores primários que atendam as necessidades de:
- Agitação – O conteúdo do biorreator deve estar bem misturado a qualquer momento para garantir uma distribuição uniforme de nutrientes e gás para todas as células do biorreator. Além disso, a agitação é necessária para garantir que não haja bolsas com temperaturas ou valores de pH muito altos/baixos. Criar a agitação ideal é uma tarefa crítica do projeto, mas, ao mesmo tempo, deve-se garantir que a tensão de cisalhamento nas células não seja excessiva.
- Suprimento de gás – Seja oxigênio ou outro gás, é fundamental projetar sistemas de aspersão que garantam a transferência ideal do gás das bolhas para o meio de cultura, tornando-o acessível aos micro-organismos. Também é importante filtrar os gases que entram para garantir a esterilidade.
- Inoculação – Toda biorreação (fermentação) começa com a inoculação. A inoculação é o processo de introdução de uma pré-cultura com células de um fermentador de sementes ou de um frasco de agitação. A manutenção de condições estéreis durante o processo de inoculação é de extrema importância, pois não fazê-lo causará a perda de todo o lote de fermentação.
- Adição de nutrientes – Existem muitas biorreações em que nutrientes adicionais são incluídos no meio de fermentação inicial durante o processo de fermentação. Isso permite reações mais duradouras, mas também é preciso garantir que os nutrientes introduzidos sejam estéreis. Portanto, o biorreator deve ser projetado com sistemas de esterilização adequados, usando filtros estéreis ou calor, para garantir que os nutrientes não introduzam células estranhas.
- Esterilização – Antes de iniciar a biorreação, o biorreator deve ser completamente esterilizado. Isso geralmente é feito injetando vapor no biorreator e mantendo uma temperatura alta por um período de tempo.
- Amostragem – Mesmo ao fazer algo tão trivial como a amostragem, é preciso atenção, pois isso pode introduzir células estranhas na cultura que podem contaminar todo o lote. Assim, o biorreator deve ser projetado com sistemas de amostragem adequados que permitam aos operadores colher amostras sem risco de contaminação da cultura.
- Tratamento de exaustão – Os gases aspergidos que não são absorvidos devem ser expelidos do biorreator para evitar o aumento da pressão. O sistema de exaustão deve ser equipado com filtros que permitam a saída do excesso de gás, mantendo a esterilidade.
- Controle de temperatura – Os micro-organismos produzem calor à medida que crescem, e o excesso de calor geralmente é removido pela circulação de água de resfriamento em uma jaqueta ao redor do biorreator para manter uma temperatura ideal.
Todos os fermentadores Alfa Laval cumprem com os padrões de higiene mais rigorosos para garantir um processo de fermentação/biorreação bem-sucedido.
