Промислова біотехнологія

⚙️ Біореактори та процеси

Stirred-Tank Reactors (STR)

Найпоширеніший тип; механічне перемішування, контрольована аеробація, pH, температура. Підходить для багатьох мікроорганізмів та процесів.

Airlift Reactors

Циркуляція через різницю щільності; менше механічного стресу, енергоефективніше. Використовується для чутливих клітин та великих об'ємів.

Fixed-Bed Reactors

Іммобілізовані клітини або ферменти на носії; безперервний процес, висока продуктивність. Для виробництва органічних кислот та ферментів.

Solid-State Fermentation

Ферментація на твердих субстратах (зерно, відходи); нижчі витрати води, вища концентрація продуктів. Для ферментів та метаболітів.

🧪 Контроль процесів

Стерилізація

Автоклавування середовища та обладнання (121°C, 15-20 хв); фільтрація повітря, стерильні техніки. Критично для уникнення контамінації.

Моніторинг

pH, температура, розчинений кисень (DO), біомаса (оптична щільність, суха вага), субстрат/продукт. Онлайн сенсори та автоматизація.

Оптимізація

Дослідження ефектів параметрів (temperaturу, pH, аеробація, концентрація субстрату) на вихід; статистичні методи (DoE), моделювання.

🌱 Види продуктів

Ферменти

Амілази, целюлази, протеази, ліпази для харчової, текстильної, паперової промисловості. Висока специфічність та ефективність.

Антибіотики

Пеніцилін, цефалоспорини, еритроміцин через ферментацію актиноміцетів або грибів. Критично важливі для медицини.

Органічні кислоти

Лимонна кислота, молочна, яблучна через ферментацію. Застосування у харчовій промисловості та як сировина для полімерів.

Біопаливо

Етанол, бутанол, біодизель через ферментацію цукрів або олій. Альтернатива нафті; дискусії щодо конкуренції з харчовими ресурсами.

Вітаміни та харчові добавки

Вітамін B12, C, амінокислоти, аромати через біосинтез. Безпечніші та економічніші за хімічний синтез.

📊 Масштабування

Scale-up стратегії

Від лабораторних (1-10 L) до промислових (10-1000 m³) масштабів. Підтримання подібності параметрів (DO, shear stress, mixing time). Складність через нелінійність процесів.

Виклики масштабування

Неоднорідність великих реакторів, тепловіддача, кисневий градієнт, зміна поведінки клітин. Потрібні проміжні етапи (pilot scale).

Спробуйте наживо

Усе, що вище, працює прямо у вашому браузері — відкрийте Protein Folding Visualiser і змінюйте параметри під час роботи. Нічого не встановлюється, нічого не завантажується на сервер, уся модель живе в одній вкладці.