Breve descripción del producto
El sistema de fermentación microbiana MICROIPOWER08 es una solución integral de biorfabricación que integra un control ambiental preciso y un diseño modular. Ofrece una gama completa de equipos de fermentación —desde escala de laboratorio (1 L–15 L) y escala piloto (20 L–400 L) hasta escala industrial de producción (500 L–50 000 L)—, junto con servicios complementarios como diseño de planta, instalación y puesta en marcha. Construido en acero inoxidable 316L (rugosidad superficial Ra 0,2–0,4 μm) para garantizar la higiene y la seguridad, el sistema emplea un algoritmo inteligente de control PID que permite una regulación de ultraalta precisión: temperatura ±0,1 °C y pH ±0,05. Admite múltiples modos de fermentación, incluidos los modos por cargas (batch), por cargas alimentadas (fed-batch) y continuo. Equipado con una interfaz hombre-máquina intuitiva con pantalla táctil y capacidades de registro de datos basadas en la nube, el sistema cumple con las normativas regulatorias GMP/FDA/CE y resulta adecuado para la fabricación de productos biológicos de alto valor, tales como biofertilizantes, bioinsecticidas, ácido hialurónico, vitaminas, goma xantana, materiales biodegradables, preparados enzimáticos y antioxidantes.
Descripción Detallada del Producto
El sistema de fermentación microbiana MICROIPOWER08 representa una tecnología de vanguardia en la biofabricación moderna. Al integrar la biología sintética con conceptos de fabricación inteligente, permite una escalación fluida del proceso, desde la investigación en laboratorio hasta la producción industrial. Como solución integral que combina un control ambiental preciso, un diseño modular y análisis inteligente de datos, este sistema satisface las necesidades del ciclo de vida completo de las empresas biotecnológicas —desde la I+D en etapas iniciales hasta la producción comercial a gran escala—, destacando especialmente en la producción de productos biológicos de alto valor que requieren una estabilidad excepcional del proceso, como el ácido hialurónico, la astaxantina, las vitaminas y la goma xantana.
Ventajas Técnicas Principales
1. Sistema de control ambiental preciso
La ventaja competitiva fundamental del MICROIPOWER08 radica en su extraordinaria capacidad de control ambiental, creando condiciones óptimas de crecimiento para los microorganismos. Mediante algoritmos avanzados de control PID inteligente, el sistema alcanza una precisión sin precedentes:
Control de temperatura: Precisión de ±0,1 °C, superando significativamente los estándares industriales.
control de pH: Precisión de ±0,05, garantizando una estabilidad absoluta de la acidez/alkalinidad del caldo de fermentación.
Control de oxígeno disuelto (DO): Se logra mediante la operación coordinada de un sistema adaptativo de dosificación y tecnologías de agitación/aeración de velocidad variable, lo que permite una regulación precisa del DO adaptada a las demandas de oxígeno microbianas en distintas etapas de crecimiento.
Este nivel de precisión se traduce directamente en mayores rendimientos del producto y una mejora de la consistencia lote a lote, especialmente crítica para bioproductos de alto valor y sensibles al medio ambiente, como el ácido hialurónico y las vitaminas. Las investigaciones indican que cada mejora de un orden de magnitud en la precisión del control ambiental puede incrementar el rendimiento del producto objetivo en un 15–20 %, reduciendo sustancialmente la variabilidad entre lotes.
2. Diseño modular y escalado consistente del proceso
El MICROIPOWER08 presenta una filosofía de diseño modular única, que permite una escalación fluida desde escala de laboratorio (1 L) hasta escala industrial (50 000 L):
Componentes estandarizados: todos los tamaños de sistema comparten principios de diseño idénticos y lógica de control.
Mapeo de parámetros: una modelización matemática precisa y un análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD) garantizan la coherencia de los parámetros del proceso en todas las escalas.
Desarrollo acelerado del proceso: los resultados obtenidos a escala de laboratorio pueden escalarse directamente a escala piloto y de producción, reduciendo drásticamente el tiempo de comercialización.
Este diseño coherente resuelve el histórico «cuello de botella de la escalación» en la fabricación biotecnológica, permitiendo que las optimizaciones realizadas en I+D se transfieran sin interrupciones a los entornos de producción, lo que mejora significativamente tanto la eficiencia productiva como la estabilidad de la calidad del producto. Datos industriales indican que los sistemas con coherencia de escala pueden reducir sustancialmente los plazos requeridos para la escalación de procesos.
3. Funcionamiento intuitivo y gestión de datos
Más allá del rendimiento técnico, el MICROIPOWER08 destaca en la interfaz de usuario y la gestión de datos:
Interfaz hombre-máquina: pantalla táctil de grado industrial con una disposición intuitiva.
Plantillas personalizables: los flujos de operación y los ajustes de parámetros pueden adaptarse a procesos específicos de fermentación.
Registro de datos basado en la nube: sistema de datos totalmente trazable conforme con la norma 21 CFR Parte 11.
Supervisión remota: la supervisión en tiempo real en múltiples plataformas garantiza la transparencia del proceso.
Estas características mejoran notablemente la eficiencia operativa, minimizan los errores humanos y satisfacen los rigurosos requisitos de gestión de calidad. En particular, la función de registro de datos basada en la nube permite un almacenamiento, análisis y compartición sencillos a largo plazo, brindando un sólido apoyo para la optimización de procesos y las auditorías de cumplimiento.
4. Diseño robusto y conforme
El MICROIPOWER08 está diseñado para cumplir con las exigentes demandas de la producción industrial:
construcción en acero inoxidable 316L: La rugosidad superficial interna Ra de 0,2–0,4 μm garantiza la ausencia de zonas muertas y facilita la limpieza.
Compatibilidad con SIP/CIP: Compatible con la esterilización en lugar (SIP) y la limpieza en lugar (CIP), cumpliendo con las normas GMP/FDA/CE.
Sellado con doble junta tórica (O-Ring): Evita eficazmente la contaminación y mejora la seguridad en la producción.
Puertos de muestreo de tres niveles: Puntos de muestreo superior, medio e inferior garantizan la obtención de muestras representativas.
Este diseño robusto y altamente conforme permite que el sistema satisfaga los requisitos de producción en industrias estrictamente reguladas, como la farmacéutica, la alimentaria y la de productos químicos finos, garantizando tanto la calidad del producto como la seguridad operativa. El recipiente está clasificado para una presión de diseño de 0,30 MPa (presión de funcionamiento: 0,15 MPa), siendo capaz de soportar condiciones de fermentación diversas y complejas.
5. Flexibilidad mejorada del proceso
El MICROIPOWER08 admite múltiples modos de fermentación para atender diversas necesidades de proceso:
Fermentación por lotes: Ideal para procesos sencillos con operación directa.
Fermentación por lotes alimentados: Permite un control preciso de los complejos requerimientos nutricionales.
Fermentación continua: Maximiza la utilización del equipo y reduce los costos de producción.
El sistema también ofrece accesorios opcionales, como unidades de control de espuma, sistemas de muestreo en línea y sistemas de alimentación multicanal, lo que permite una configuración flexible según los requisitos específicos de fermentación. Este alto grado de flexibilidad posibilita su adaptación a una amplia gama de procesos, desde la fermentación tradicional hasta la fermentación de precisión moderna.
Composición del sistema y principios de funcionamiento
El MICROIPOWER08 consta de cinco módulos fundamentales, cada uno optimizado para las exigencias particulares de la fermentación microbiana:
1. Sistema de recipiente
Construido en acero inoxidable 316L con superficies internas pulidas con precisión hasta una rugosidad Ra de 0,2–0,4 μm, lo que minimiza la adherencia microbiana y el riesgo de contaminación. Las interfaces estandarizadas facilitan la instalación y el mantenimiento de los sensores. Los recipientes pueden configurarse como aeróbicos o anaeróbicos: los recipientes aeróbicos incorporan sistemas eficientes de distribución de aire, mientras que los anaeróbicos emplean sellado hermético para evitar la entrada de oxígeno.
sistema de agitación
Como componente fundamental de la fermentación microbiana, el sistema de agitación afecta directamente la eficiencia de mezcla y la transferencia de masa de oxígeno. El MICROIPOWER08 emplea estrategias de agitación específicas según la escala:
Escala de laboratorio (5–15 L): Diseño con dos impulsores y rango de velocidad de 0–1250 rpm para una mezcla potente.
Escala piloto (20–400 L): Agitación híbrida mecánica + de elevación por aire; velocidad del agitador principal de 50–1200 rpm.
Escalas industriales (500 L–50 000 L): Agitación principalmente por elevación neumática, complementada con agitación mecánica de baja velocidad (20–300 rpm), lo que reduce significativamente el consumo energético manteniendo una mezcla uniforme.
Los tipos de impulsor (paleta plana, paleta inclinada, paleta curvada, turbina, flujo axial, etc.) pueden seleccionarse según la sensibilidad al cizallamiento de los microorganismos. La precisión del control de velocidad alcanza ±1 rpm, garantizando la replicación precisa de los parámetros del proceso.
3. Sistema de control de temperatura
La temperatura es uno de los parámetros fermentativos más críticos. El MICROIPOWER08 utiliza calentamiento/enfriamiento mediante camisa para un control preciso y estable:
Rango de temperatura: 5 °C–65 °C (escala de laboratorio o piloto); 5 °C–70 °C (escala industrial).
Precisión del control: ±0,1 °C, muy por encima de los promedios industriales.
Sensores de temperatura: Electrodos Pt-100 de alta precisión garantizan la exactitud de la medición.
Control del gradiente de temperatura: La monitorización en varios puntos en los sistemas industriales asegura una distribución uniforme de la temperatura interna.
El sistema admite tanto calefacción eléctrica como refrigeración por agua helada, garantizando un control preciso de la temperatura bajo distintas condiciones ambientales, lo cual es fundamental para obtener y mantener la calidad y el rendimiento de bioproductos de alto valor.
4. Sistema de aireación y esterilización
Un sistema de aireación eficaz es fundamental para la fermentación aerobia. El MICROIPOWER08 emplea un diseño de filtración en tres etapas para garantizar un suministro de aire estéril:
Filtro previo: filtración de 0,2 μm que elimina partículas grandes.
Filtro estéril: filtración de 0,2 μm que garantiza la esterilidad del aire.
Difusor anular: distribuye uniformemente el aire para mejorar la eficiencia de la transferencia de oxígeno.
Caudalímetro de gas: controla con precisión el caudal de aire (rango: 0–7000 L/min).
El sistema también incluye capacidades completas de esterilización mediante SIP y CIP, compatibles con esterilización a alta temperatura (121 °C) para mantener condiciones asépticas. El ciclo de esterilización es programable, lo que garantiza su eficacia minimizando al mismo tiempo el consumo energético.
5. Sistema de control
En el corazón del MICROIPOWER08 se encuentra su avanzado sistema de control, basado en una arquitectura PLC de grado industrial para un funcionamiento fiable:
Núcleo de control: El PLC de la serie Siemens S7-1200 garantiza una alta fiabilidad.
IHM: Pantalla táctil industrial de 15 pulgadas que muestra de forma intuitiva todos los parámetros clave.
Algoritmo de control: Un algoritmo PID inteligente permite la estabilización rápida de los parámetros.
Coordinación de múltiples parámetros: Soporta el control enlazado de temperatura, pH, DO, etc., para optimizar las condiciones de fermentación.
Programación multietapa: Perfiles predefinidos de parámetros en 8 etapas adaptados a fermentaciones por lotes y continuas.
Registro de datos: Almacenamiento interno de 32 GB que genera automáticamente perfiles de fermentación conforme a la norma ISO/IEC 17025.
El sistema admite interfaces multilingües y diseños personalizables. Las funciones de alarma integradas supervisan de forma continua parámetros críticos (por ejemplo, presión, nivel de líquido); cualquier desviación activa alarmas acústicas y visuales, así como el corte automático de la alimentación eléctrica, para garantizar la seguridad operativa.
Áreas de aplicación y propuesta de valor
El MICROIPOWER08 ha demostrado un valor significativo en múltiples sectores de alta gama de la biofabricación gracias a su rendimiento superior y su diseño flexible:
1. Biofarmacéuticos
Proporciona entornos de fermentación estables y fiables para productos de alto valor, como el ácido hialurónico y las vitaminas, garantizando la consistencia del producto:
Producción de ácido hialurónico: El control preciso de la temperatura, el pH y la concentración de oxígeno disuelto (DO) incrementa el rendimiento y la pureza.
Síntesis de vitaminas: Las condiciones optimizadas mejoran las tasas de conversión y la biodisponibilidad.
Expresión de proteínas recombinantes: La coordinación de múltiples parámetros permite la fermentación a alta densidad celular y altos rendimientos de expresión.
2. Bioagricultura
Mejora significativamente la viabilidad microbiana y la estabilidad del producto en la producción de biofertilizantes y bioinsecticidas:
Fermentación de biofertilizantes: Las condiciones optimizadas aumentan el recuento y la actividad de microorganismos viables.
Fermentación de bioinsecticidas: El control ambiental preciso garantiza una producción estable del principio activo.
Producción de inóculos microbianos: Un entorno de crecimiento ideal prolonga la vida útil y aumenta el rendimiento.
3. Biomateriales
Permite un control de proceso sofisticado para productos como la goma xantana y materiales biodegradables:
Fermentación de goma xantana: Un control preciso del oxígeno disuelto (DO) y de los nutrientes mejora el rendimiento y la calidad.
Producción de materiales biodegradables: Las condiciones optimizadas mejoran la eficiencia de degradación y la estabilidad del material.
Preparación de enzimas: Un control exacto de los parámetros incrementa la actividad y la especificidad enzimática.
4. Productos químicos finos
Proporciona un control ambiental preciso para garantizar una calidad constante en la producción de antioxidantes y otros productos químicos finos:
Fermentación de antioxidantes: Las condiciones optimizadas potencian la actividad y la estabilidad antioxidantes.
Producción de ácidos orgánicos: Un control preciso del pH y de la temperatura mejora el rendimiento y la pureza.
Fermentación de poliol: El control inteligente mejora la eficiencia y la selectividad de la fermentación.
Ampliación del proceso y garantía de calidad
El MICROIPOWER08 destaca en la ampliación del proceso, gracias a su filosofía de diseño única y sus tecnologías avanzadas de control:
1. Trayectoria coherente de ampliación
El diseño estandarizado y la lógica de control unificada garantizan una transición fluida entre distintas escalas:
Escala de laboratorio (5–15 L): Selección de cepas y desarrollo del proceso.
Escala piloto (20–400 L): Optimización del proceso y validación de la ampliación.
Escala industrial (500 L–50 000 L): Producción a escala completa.
Esta coherencia elimina los «efectos de escala» habituales, asegurando la fidelidad de los parámetros en todas las escalas y mejorando notablemente las tasas de éxito y la eficiencia de la ampliación.
2. Sistema riguroso de gestión de la calidad
Totalmente conforme con las normas GMP, FDA y CE:
Registro de datos trazable: Todos los cambios de parámetros y operaciones cumplen con la Parte 21 del CFR, Sección 11.
Sistemas SIP/CIP: Minimizan la variabilidad en la limpieza y el riesgo de contaminación microbiana.
POEs estandarizados: Reducen los errores humanos y mejoran la consistencia en la producción.
Variación mínima entre lotes: El control preciso y la asignación de parámetros mantienen al mínimo las diferencias entre lotes.
3. Gestión inteligente y remota
Las funciones digitales avanzadas mejoran la eficiencia y la flexibilidad:
IHM intuitiva: Visualización en tiempo real de todos los parámetros clave y del estado del sistema.
Plantillas personalizables: Flujos de trabajo adaptados a distintos procesos de fermentación.
Registro de datos en la nube: Permite el almacenamiento a largo plazo, el análisis y el intercambio de datos.
Supervisión remota: acceso en tiempo real desde cualquier dispositivo conectado a Internet.
Estas funciones inteligentes simplifican la gestión de la producción y proporcionan datos exhaustivos para la optimización continua del proceso, impulsando mejoras constantes en calidad y eficiencia.
Especificaciones técnicas y servicios de personalización
El MICROIPOWER08 ofrece configuraciones estándar y opciones de personalización para satisfacer las diversas necesidades de los usuarios:
1. Especificaciones estándar
Tres niveles estándar cubren todo el espectro, desde laboratorio hasta producción industrial:
| Parámetros |
Báscula de laboratorio |
Escalado piloto |
Escalado industrial |
| Rango de capacidad |
5 L – 15 L |
20 L – 400 L |
500 L – 50 000 L |
| Método de agitación |
Mechanical |
Mecánico + elevación por aire |
Elevación por aire + mecánico |
| Rango de velocidad |
0–1200 rpm |
50–1200 rpm |
20–300 rpm |
| Control de Presión |
0–0,3 MPa |
0–0,3 MPa |
0–0,3 MPa |
| Rango de temperatura |
5 °C – 65 °C |
5 °C – 65 °C |
5 °C – 70 °C |
| Precisión de temperatura |
±0,1 °C |
±0,1 °C |
±0,1 °C |
| rango de pH |
2,0 – 12,0 |
2,0 – 12,0 |
2,0 – 12,0 |
| precisión de PH |
±0.01 |
±0.01 |
±0.01 |
| Material |
acero inoxidable 316L (Ra 0,2–0,4 μm) |
Igual |
Igual |
| CERTIFICACIONES |
GMP / FDA / CE |
GMP / FDA / CE |
GMP / FDA / CE |
