Bioreaktor adalah perangkat yang memungkinkan reaksi biologis. Bioreaktor memiliki bioreaktor sel tumbuhan, bioreaktor alga, bioreaktor sel mamalia, dll. Jika produk ingin difermentasi dengan baik, parameter proses harus dikontrol dengan ketat. Hari ini kita akan berbicara tentang kontrol suhu dan kontrol nilai PH.
1. Kontrol suhu bioreaktor
Temperatur bioreaktor akan mempengaruhi laju reaksi enzim dan kelarutan oksigen dalam media kultur selama proses fermentasi, yang erat kaitannya dengan pertumbuhan bakteri, sintesis antibiotik dan oksigen terlarut. Kontrol suhu bioreaktor terutama mencakup kontrol pemanasan dan pendinginan. Kapasitas pemanasan dihitung dengan proses. Kapasitas pendinginan mengacu pada kapasitas pendinginan yang diperlukan setelah pemanasan atau sterilisasi dan di bawah waktu pendinginan yang ditentukan.
Kontrol suhu bioreaktor terdiri dari pemanas dan katup solenoid air pendingin. Ketika suhu dalam tangki fermentasi lebih rendah (atau lebih tinggi) dari nilai yang ditetapkan, sistem akan secara otomatis menyalakan pemanas (atau katup solenoid air pendingin).
Hanya dengan menghitung panjang pipa, tekanan sedang dan kehilangan tekanan, diameter tabung pertukaran panas dapat ditentukan, dan kemudian diameter katup kontrol dapat ditentukan. Diameter katup kontrol didasarkan pada fluktuasi kontrol suhu kultur sebagai parameter utama. Jika jumlah fluktuasi kontrol suhu kultur digunakan sebagai parameter untuk menghitung, derajat pembukaan 60% hingga 80% sering kali dapat ditetapkan sebagai nilai yang stabil. Untuk memperhitungkan waktu pemanasan sterilisasi, nilainya bisa lebih rendah, dan fluktuasi kontrol suhu kultur akan lebih besar.
Dalam sistem kontrol suhu dengan jaket panas dan dingin, jika parameter proses yang disebutkan di atas dihitung dengan benar, kontrol parameter relatif akurat, dan parameter proses dapat diperoleh dengan perhitungan kurva melonjak atau metode empiris. Dalam kontrol suhu tangki yang memperhitungkan budidaya dan sterilisasi, kontrol otomatis PID digunakan, dan rentang kontrol fluktuasi suhu budidaya adalah ±0,1 °C.
2. Kontrol nilai pH bioreaktor
PH kaldu fermentasi merupakan cerminan komprehensif dari keasaman dan alkalinitas berbagai reaksi biokimia selama proses fermentasi.
Ada dua bentuk pemberian nilai pH: penambahan aliran dan penambahan tetes demi tetes. Kontrol pH dan sistem pengumpanan terutama terdiri dari pompa peristaltik (atau sistem konveyor lainnya) dan sistem penimbangan.
Selain sistem penimbangan, sistem kontrol ini sangat dipengaruhi oleh perbedaan tekanan antara bio-fermentor, termasuk perubahan tekanan yang disebabkan oleh ketinggian cairan. Sistem penimbangan juga dipengaruhi oleh fluktuasi level cairan, sehingga tergantung pada ukuran fermentor, rasio diameter terhadap tinggi dan penggunaan.
Saat ini, alat pengontrol pH terdiri dari pompa peristaltik adisi asam dan pompa peristaltik adisi alkali. Ketika nilai pH lebih tinggi dari nilai yang ditetapkan, sistem secara otomatis memulai pompa peristaltik penambah asam, dan mengumpankan cairan asam ke tangki fermentasi secara proporsional waktu hingga nilai yang ditetapkan. Ketika pH kurang dari nilai yang ditetapkan, mulai pompa peristaltik alkali untuk penyesuaian.