فرمانتور استیل

فرمانتور استیل نوعی مخزن استیل سه جداره تحت فشار می باشد که شرایط ایده آلی را برای رشد میکروارگانیسم ها با کنترل دما، فوم و PH فراهم می کند. فرمانتور استیل به نوعی مخزن تخمیر استیل می باشد که تحت فشار و دمای معین فرآیند تخمیر و دم کردن را انجام می دهد. گاها به اشتباه فرمانتور را معادل با بیوراکتور می انگارند. البته که هر دو دستگاه از فرآیند رشد و کشت سلولی برای تولید محصول نهایی استفاده می کنند با این تفاوت که فرمانتور استیل از میکروارگانیسمهایی مانند قارچ، باکتری و مخمر به منظور انجام عمل تخمیر استفاده نموده اما در بیورآکتورها از رشد سلولی حیوانی برای فرآیند تخمیر استفاده می شود.

با استفاده از فرمانتور استیل تولیدی گروه صنعتی سازآب، فرآیند تخمیر خود را با اطمینان انجام دهید. مخازن فرمانتور استیل مخروطی ما از آلیاژ استنلس استیل 304 یا 316 لیتری با دو یا چند ژاکت حرارتی ساخته شده اند و بهترین انتخاب در صنایعی می باشد که برای فرآوری محصول خود نیاز به عمل تخمیر دارند (تولید الکل صنعتی و مخمرهای غذایی و…).

فرمانتور استیل چیست؟

فرمانتور استیل که در لغت انگلیسی Stainless Steel Fermentation Tank نامگذاری می گردد نوعی مخزن استیل یا پروسس تانک می باشد که شرایط لازم را برای رشد قارچ، باکتری و مخمر مهیا می سازد. در واقع فرمانتور استیل از یک ماده بی ارزش مانند قارچ و باکتریها در جهت تولید محصولی ارزشمند با استفاده از فرآیندهای هوادهی و همزن و… استفاده می کند.

با استفاده از دستگاه فرمانتور محل کشت و رشد میکروارگانیسم ها از نظر PH و دما کنترل می گردد. میکروارگانسیم ها تا 12 نسل در این دستگاه رشد می کند. مخازن تخمیر (فرمانتور) برای تخمیر اولیه سریع و تخمیر ثانویه آهسته طراحی و تولید شده اند. ویژگیهای اصلی فرمانتور استیل استاندارد عبارتند از:

• قابل تولید از 500 تا 25.000 لیتر بصورت سفارشی
• جنس بدنه فرمانتور ساخته شده از 304SS و یا 316SS با ژاکت دوگلیکول و عایق با حداقل عایق PU بدون کلرید
• مدل های سفارشی همگی مطابق با استاندارد VIII ASME BPVC 2017، DIV 1 ساخته شده اند.
• فلنج و دریچه‌های استاندارد موارد بهداشتی را فراهم می کند و اضافه کردن مخمر و سایر افزودنیها را به مخزن فرمانتور آسان می کند.
• پدهای غلاف گلیکول انتقال حرارت بهینه را فراهم می کنند. داخل بدنه دستگاه با یک پوشش مقاوم در برابر کلرید پوشانده شده است تا در برابر خوردگی از داخل مقاومت کند.
• سطوح قابل تنظیم برای ایجاد یک مخزن تراز بدون توجه به شیب کف.
• اتصالات شیر پروانه ای، پورت پایینی اغلب 2 اینچی برای تخلیه آسان مواد.
• برای کل جداره خارجی فرمانتور، یک پولیش بهداشتی گرید 4 یا 2B اختیاری در صورت درخواست با در نظر گرفتن دستمزد انجام می گردد.
• دارای شیر خلاء فشار مطابق با PSI
• مجهز به توپی اسپری مخزن CIP که دارای مجموعه ای از نازل های اسپری چرخان و یک بازوی خارجی CIP می باشد.
• بازوی دمنده اختصاصی 1.5 اینچی به دور نگه داشتن مجموعه CIP و PAM از اگزوز فن تخمیر اولیه کمک می کند.

انواع فرمانتور استیل

با توجه به محل کاربرد می توان این نوع از تجهیزات را به دو مدل زیر تقسیم نمود:

1. صنعتی
2. آزمایشگاهی

فرمانتور صنعتی

فرمانتور استیل صنعتی در صنایع غذایی، دارویی و تولید سموم و… استفاده می گردد. فرمانتور صنعتی شامل ده‌ها ویژگی بسیار موثر از جمله سیستم‌های هوادهی، هواکش‌های خودکار، درپوش‌ها، قفل‌های هوا، میله‌های قفسه‌بندی، لوله‌ها، صفحات همزن، کنترل‌کننده‌های دما، قیف‌ها و غیره می‌باشد.

فرمانتور صنعتی در اندازه‌های مختلف از مخازن شیشه ای 3 لیتری تا مخازن استیل بیش از هزاران لیتر تولید می گردد. مخزن تخمیر صنعتی دارای رتبه بندی بازده انرژی بالایی است و با بالاترین کیفیت مواد ساخته شده است و تا سال ها بدون عیب و نقص برای شما کار خواهند نمود. فرمانتور استیل صنعتی دارای طراحی ساده، با کاربری آسان و کم آلودگی است تا تجربه تخمیر بدون دردسر را ارائه دهد. بیشتر مواقع، مخزن فرمانتور صنعتی فود گرید از مواد با کیفیت بالا مانند استنلس استیل با استحکام بالا ساخته شده است.

اجزای فرمانتور استیل صنعتی

فرمانتور صنعتی متشکل از اجزا زیر است:

• کنترل کننده PLC ال جی.
• کابین کنترل (بدنه با صفحه نمایش لمسی)
• پانل LCD رنگی لمسی 17 اینچی برای، ورودی داده و صفحه نمایش لمسی واحد کامپیوتر صنعتی
• دریچه های دیافراگمی روشن/خاموش با دریچه های برقی هوا
• واحد اتوماسیون
• کلیدهای عملکردها: pH، DO، فوم، دما، هم زدن، کنترل پمپ پریستالتیک، کالیبراسیون و کالیبراسیون مجدد،
• نمایش و ذخیره تاریخ، زمان، دور در دقیقه، دما، DO، pH و فوم ،نرم افزار ثبت داده ها برای رایانه شخصی: فرمت صفحه گسترده و نوع پارامترهای نمودار
• کنترل خودکار DO
• پمپ تغذیه
• عملکرد زنگ هشدار
• سیستم استریلیزاسیون خودکار یا دستی
• کنترل دما (تنظیم دمای خنک کننده)

فرمانتور آزمایشگاهی

فرمانتور آزمایشگاهی برای تولید باکتری ها، مخمرها، آنزیم ها، قارچ ها و غیره در کشتهای هوازی و واکسن ایده آل است. این سری از محصولات مناسب برای انواع آزمایشگاه های میکروبیولوژی، آزمایشی و تخمیر در مقیاس صنعتی می باشد. کاربر می تواند مدل ارزیابی را با توجه به جزئیات نیاز مشتری انتخاب کند. ما فرمانتور آزمایشگاهی را تا ظرفیت 30000 لیتر طراحی و تولید می کنیم و ظرفیت بیش از این را در گروه تجهیزات سفارشی قرار می دهیم. فرمانتور آزمایشگاهی دارای اجزاء زیر است:

مخزن تخمیر، میکسر، لوله، شیر، PH متر، دستگاه ضد کف، سیستم کنترل دما، سیستم گرمایش و سیستم کنترل.

اصل کار فرمانتور ازمایشگاهی بدین قرار است که ابتدا مخزن استریل شده، محیط کشت را در مخزن تخمیر آماده نموده، PH و اکسیژن و درجه حرارت را تنظیم کنید (باید بر اساس نیاز باکتری ها، مخمرها، آنزیم ها و قارچ ها باشد). درجه حرارت را مطابق با نیاز حفظ شده و درجه اکسیژن و درجه PH مخزن را مرتباً تنظیم نمائید.

برای تخمیر در مقیاس صنعتی: ابتدا مواد اولیه را با حلال داخل مخزن قرار داده سپس آن را تا دمای بالا گرم کرده تا باکتری ها از بین بروند. سپس از دمای بالا داخل مخزن تخمیر خنک می شود و دمایی که در طول عمر مخمر وجود دارد را حفظ می کنیم، مخمر را اضافه کرده و مدام PH و درجه اکسیژن داخل مخزن را تنظیم می نمائیم.

تاریخچه تولید فرمانتور

امروزه استفاده از میکروبیولوژی در بخشهای مختلف از طریق فرآیندهای طبیعی برای تولید محصولات روزانه مانند پنیر، آنتی بیوتیکها، الکل‌ها، سوختهای زیستی، هورمونها، آنزیمهای میکروبی مانند مخمر و ویتامین ها به وفور دیده می شود. فرآیند تولید این محصولات را تخمیر می نامند که در آن کاتابولیسم ترکیبات آلی انجام می شود. ترکیبات آلی توسط میکروارگانیسم‌ها در شرایط هوازی و بی‌هوازی تجزیه می‌شوند تا محصولات نهایی را تولید کنند.

در فرآیند تخمیر، سلول های میکروبی انرژی را از طریق گلیکولیز دریافت می کنند تا ترکیبات آلی پیچیده را به مولکول های ساده تر تجزیه کنند. محصولات جانبی این فرآیند معمولاً به صورت استون، اسید لاکتیک و الکل از سلول دفع می شوند. در تاریخ تخمیر، در سال 1680 آنتونی وان لیوونهوک اولین زیست‌شناسی بود که این فرآیند را با تخمیر آبجو در زیر میکروسکوپ کشف کرد. بعدها در قرن 19، لوئیز پاستور فرآیند تخمیر الکل را با استفاده از مخمر برای تبدیل شکر به الکل و دی اکسید کربن کشف کرد.

علاوه بر این، در سال 1929، الکساندر فلمینگ تولید آنتی بیوتیک پنی سیلین را برای مبارزه با عفونتهای باکتریایی کشف کرد. از آن زمان، آنتی بیوتیک های مختلفی با تخمیر با استفاده از باکتری ها و قارچ های مختلف تولید شده است. عوامل زیادی مانند طراحی فرمانتور، مانند مسائل مربوط به مقیاس، انواع تخمیر، انواع چرخ ها، سیستم های ثابت، لوازم جانبی و اندازه گیری های تخمیر باید در نظر گرفته شوند.

پروانه نقش اساسی در اختلاط در طول تخمیر ایفا می کند، زیرا غلظت بهینه زیرلایه و زیست توده را در تخمیر در طول فرآیند حفظ می کند. همچنین مواد جامد را معلق می کند، اکسیژن را برای حفظ حداکثر سطح کل حباب پراکنده می کند و حبابهای هوا را برای جلوگیری از خروج هوا قبل از حل شدن تمام اکسیژن به دام می اندازد. اساساً از 2 دستگاه برای اختلاط استفاده می شود که فرمانتور همزن دار و فرمانتور ایرلیفت هستند.

فرمانتور همزن دار (Stride-Tank fermentor)

در مخازن تخمیر همزن دار فرآیندهای زیر انجام می گردد:

• پراکندگی مایعات و گازهای غیر قابل اختلاط در مایعات.
• تعلیق ذرات جامد در دوغاب.
• افزایش تبادل حرارت بین سیال و جداره مخزن.
• افزایش انتقال جرم بین فازهای پراکنده

طراحی ساده پروانه پره ای شیب دار ترکیبی از جریان شعاعی و محوری را فراهم می کند، سطوح برشی بالایی ایجاد می کند و قابلیت اختلاط عالی را در حالی که تمیز کردن مخزن فرمانتور آسان است، ارائه می دهد. به دلیل طراحی ساده، در کاربردهای بزرگ و کاربردهای با ویسکوزیته بالا بسیار مقرون به صرفه است. اگرچه این طرح در اکثر کاربردها مفید است، اما در اختلاط سنگین برتری دارد. چرخ توربین Pitch Blade را می توان به گونه ای طراحی کرد که متناسب با هر قطر شفت باشد و جنس آن از استیل 316 استاندارد است.

مهمترین مزایای فرمانتور همزن دار عبارتند از:

• دارای میکسرهای با دو تا هشت تیغه می باشد (سه و چهار تیغه رایج ترین هستند).
• جریان های محوری و شعاعی ترکیبی به دست می آیند. به ویژه در تبادل گرما با دیواره های رگ یا سیم پیچ های داخلی موثر است.
• از این پروانه ها می توان در دو حالت پمپاژ کم یا پمپاژ زیاد استفاده کرد.
• اختلاط با ویسکوزیته متوسط ​​تا 10000 cps اختلاط با شدت بالا.
• طراحی جریان محوری تغییرات گسترده ای در ویسکوزیته فرآیند را در بر می گیرد.
• برای مخلوط کردن و تعلیق مواد جامد در جایی که نیاز به برش زیاد است خوب است.
• قادر به کنترل نرخ جریان گاز بالاتر از طرح های با راندمان بالا است.

از فرمانتور همزن دار برای فرآیندهای تخمیری که نیاز به اختلاط، تعلیق یا تخلیه جامد، القای گاز و انتقال حرارت دارد، استفاده می گردد.

فرمانتور ایرلیفت

فرمانتور ایرلیفت (Air-lift fermenter) یک کنتاکتور کارآمد برای واکنش گازها، مایعات و جامدات است. دو نوع فرمانتور ایرلیفت وجود دارد: حلقه داخلی و حلقه بیرونی.

فرمانتور ایرلیفت حلقه داخلی دارای یک لوله کششی در لوله داخلی خود است که در آن مایع گاز بالایی و مایع جریان پایین توسط لوله کششی از هم جدا می شوند. لوله های کششی در برخی فرآیندها برای انتقال بهتر جرم، اختلاط بهتر و القای حرکت گردش جریان برای کاهش ذوب حباب استفاده می شوند. حلقه بیرونی دارای دو جریان در دو لوله مجزا است که در بالا و پایین به هم متصل می شوند.

به این ترتیب، فرمانتور ایرلیفت، جریان و انتقال اکسیژن را بهبود می بخشد و نیروهای برشی را در راکتور یکسان می کند. فرمانتور ایرلیفت داخلی و خارجی برای رفتار هیدرودینامیکی و سایر عوامل طراحی آنها مورد مطالعه قرار گرفته است.

بر خلاف فرمانتور همزن دار، فرمانتور ایرلیفت فاقد تیغه موتور، شفت یا چرخ هستند. به این ترتیب مخلوط داخل تخمیرها با تزریق هوا از ته لوله هم زده می شود. اگر میکروارگانیسم هوازی باشد، هوای اتمسفر استریل به داخل فرمانتور تزریق می شود، در حالی که برای میکروارگانیسم های بی هوازی، با گاز بی اثر تغذیه می شود. مخلوط موجود در فرمانتور ایرلیفت بسیار ملایم است، بنابراین برای کشت دسته ای سلولها و بافتهای حساس به قلمه‌هایی مانند سلول‌های پستانداران و گیاهان مناسب است. همچنین تنش برشی بالا می تواند به سلول‌ها آسیب برساند، می توان از آن جلوگیری کرد. فرمانتور ایرلیفت می تواند گران باشد. یکی از کاربردهای فرمانتور استیل ایرلیفت، تولید آنتی بادی‌های مونوکلونال در مقیاس بزرگ است.

فرمانتور استیل ایزوباریک 2000 لیتری

فرمانتور استوانه ای با ظرفیت موثر 2000 لیتر که جداره داخلی آن با ورق استیل AISI316 و جداره خارجی آن با ورق استیل AISI304 طراحی و ساخته شده است. بین دوجداره دستگاه، عایقی برای گردش مایع خنک کننده و همچنین یک لایه عایق 100 میلی متری وجود دارد.

مشخصات فنی فرمانتور 2000 لیتری

• کف سیلندر مخروطی 60 درجه
• جداره داخلی ورق استیل AISI 316 با روکش شیشه ای
• جداره خارجس ورق استیل AISI 304
• کلید خاکوش و روشن کردن
• ژاکت خنک کننده در پایین مخزن و جداره‌ها
• عایق پلی اورتان 100 میلی متری روی کف و جداره ها
• درب نری جلو یا بالا (با توافق)
• شیر اطمینان و مانومتر
• شیرآلات دستی استیل
• دو خروجی DN پایین (پایین + شفاف) به مخزن در Clam متصل می شوند.
• اسپری ضدعفونی کننده CIP
• صفحه نمایش سطحی با لوله شیشه ای با پوشش استیل
• فشار کاری: 2.5 بار
• ورودی برتر DN100 برای Dryhopping (منهول جلو اختیاری)
• دارای گواهی CE و حداقل 2 سال گارانتی.

قیمت فرمانتور استیل

برای تعیین و برآورد قیمت فرمانتور استیل بایستی به موارد زیر توجه کرد:

• ظرفیت فرمانتور
• گرید ورق استنلس استیل
• ضخامت جداره داخلی
• ضخامت جداره خارجی
• نوع و ضخامت ژلکت
• تعداد و ارتفاع پایه ها
• نوع فرمانتور استیل (همزن دار یا ایرلیفت)
• توان و دور الکتروموتور
• محل کاربرد فرمانتور (صنعتی یا آزمایشگاهی)
• نرخ ارز
• تکنولوژی و استانداردهای ساخت و…

تمام این پارامترها مستقیم و غیر مستقیم بر قیمت فرمانتور تاثیر می گذارد. فرمانتورها تجهیزات گران قیمتی هستند لذا پیشنهاد می گردد تا به هنگام خرید فرمانتور تمام پارامترها را به دقت مورد ارزیابی قرار دهید و ضمنا با خرید از شرکتهای معتبر همچون سازآب، راندمان و ماندگاری تجهیزات خود را تضمین نمایید.