생물공학 발효탱크는 생물공학 분야에서 미생물이나 세포 배양에 사용되는 핵심 설비로 생물체의 성장과 대사 산물의 생성을 촉진하기 위한 적합한 환경을 제공한다.발효 탱크의 설계와 사용은 생물공학 제품의 품질과 생산량과 직결된다.
생물공학 발효 탱크구조 설계:
1. 항아리: 배양액을 수용하는 용기는 일반적으로 원통형으로 설계되여 교반과 전열에 편리하다.
2. 믹서 시스템: 믹서, 믹서 축 및 구동 모터를 포함한다.믹서는 탱크 바닥에 위치하며 믹서 축을 통해 전기 기계와 연결하여 배양액의 세포 또는 미생물의 균일한 분포를 유지하고 산소 및 기타 영양 물질의 전달을 촉진합니다.
3. 온도 제어 시스템: 클립 또는 튜브 형태의 가열/냉각 시스템을 통해 탱크 내의 항온 조건을 유지한다.
4. 통기시스템: 공기려과기를 통해 탱크내에 무균공기를 수송하여 산소미생물의 배양수요를 잘 보장한다.
5. pH와 용존산소 모니터링 시스템: 배양액의 pH 수치와 용존산소 수준을 실시간으로 모니터링하고 제어하여 적합한 성장 환경을 확보한다.
6. 보충재료와 배재구: 배양과정에서 영양물질을 보충하거나 배양액을 배출하는데 사용한다.
7. 샘플링 포트: 탱크를 열지 않고 샘플을 꺼내 배양 상태를 모니터링하는 데 사용한다.
작동 방식:
1. 멸균: 배양하기전에 발효탱크 및 그 부속설비에 대해 고온증기멸균을 진행하여 무균조건을 확보한다.
2. 접종: 미리 배양한 미생물이나 세포 종자를 발효 탱크에 연결한다.
3. 배양: 일정한 온도, pH값과 산소공급하에 교반을 통해 배양액의 균일성을 유지하고 생물체의 성장을 촉진한다.
4. 모니터링: 센서를 통해 배양액의 온도, pH값, 용존산소 등 파라미터를 실시간으로 모니터링하고 필요에 따라 조정한다.
5. 수확: 배양 주기가 끝날 때 배양액을 수집하고 원심, 여과 등 방법으로 목표 제품을 분리한다.
생물공학 발효 탱크의 응용 분야:
1. 의약: 항생제, 백신, 효소 및 기타 생물활성물질을 생산한다.
2. 식품: 효모, 유산균, 비타민 등 식품첨가제를 생산한다.
3. 환경보호: 폐수와 배기가스를 처리하고 미생물을 통해 유해물질을 분해한다.
4. 화학공업: 생물연료, 생물플라스틱 등 재생가능자원을 생산한다.