대규모 프로바이오틱스 생산에서의 장비 적용
Jan.15.2026
핵심 장비 구성
이 프로젝트의 핵심 장비는 전체 프로바이오틱스 발효 공정을 중심으로 설계되어 발효, 급이, 배지 준비, 세정 및 혼합의 다섯 가지 핵심 모듈을 포함합니다. 구체적인 구성은 다음과 같습니다:
(1) 핵심 발효 시스템 (4세트)
종균 확대부터 대규모 발효까지 전 공정의 요구를 충족시키고 정밀한 용량 매칭과 최대 효율을 보장하기 위해 기울기 볼륨 발효조 조합을 채택하였습니다:
200L 발효조: 배양균의 활성화 및 1차 증식에 사용되며, 후속 발효 공정을 위한 높은 활성과 순도를 가진 배양종 균주를 제공합니다. 탱크는 정밀한 온도 제어, pH 모니터링 및 교반 시스템을 갖추고 있어 안정적인 종균 배양 환경을 보장합니다.
1000L 발효조: 200L 배양액의 2차 증식을 수행하여 생물량과 활성을 추가로 증가시키며, 대규모 발효를 위한 기반을 마련합니다. 고효율 공기 주입 시스템과 용존 산소(DO) 모니터링 모듈이 장착되어 호기성 프로바이오틱스 발효의 산소 요구를 충족시킵니다.
6000L 발효조: 대규모 프로바이오틱스 배양을 위한 핵심 생산 탱크입니다. 위생 등급 스테인리스강으로 제작되었으며, 주요 파라미터(온도, pH, DO, 교반 속도)를 실시간으로 모니터링하고 정밀하게 조절할 수 있는 완전 자동 제어 시스템을 갖추고 있습니다. 단일 배치 발효 사이클은 안정적으로 48~72시간 내에 제어되어 배치 간 높은 일관성을 보장합니다.
(2) 급여 시스템 (1세트: 400L + 400L 이중 탱크 조합)
발효 과정 중 영양소(탄소원, 질소원, 미량 원소)를 단계적으로 보충해야 하는 요구를 해결하기 위해, 급여 용액의 제조, 저장 및 정밀 공급을 위해 두 개의 400L 급여 탱크가 구성되어 있습니다.
독립형 설계: 이중 탱크 구조를 통해 두 가지 서로 다른 급여 용액(예: 탄소원 및 질소원)을 동시에 준비할 수 있어 교차 오염을 방지하고 급여 효율을 향상시킵니다.
정밀 제어: 정밀 계량 펌프와 온라인 유량계가 장착되어 있어 균주의 성장 상태에 따라 급여 속도를 실시간으로 조절할 수 있습니다. 이를 통해 영양 공급이 대사 요구에 부합되도록 하여 발효 효율과 균체 수득률을 높일 수 있습니다.
(3) 배지 제조 시스템 (1세트: 1000L + 1000L 이중 탱크 조합)
발효 배지의 제조, 멸균 및 저장을 담당합니다. 병렬 설계를 통해 '한 개 탱크는 준비 중 + 한 개 탱크는 대기 중'인 연속 생산 모드를 가능하게 하여 다운타임을 방지합니다.
통합 기능: 탱크는 가열, 교반 및 멸균 기능을 통합하여 빠른 용해, 균일한 혼합 및 고온 멸균(121℃, 30분)을 가능하게 하여 배지의 무균 상태를 보장합니다.
무균 이송: 멸균 후 배지는 무균 파이프라인을 통해 발효조 또는 저장 탱크로 직접 이송될 수 있어 운반 중 오염 위험을 줄이고 생산 연속성을 향상시킵니다.
(4) CIP(Clean-in-Place) 시스템 (1세트: 4 × 1000L 탱크 조합)
GMP 준수를 보장하기 위해, 네 개의 1000L CIP 탱크를 구성하여 발효조, 급료 탱크, 배지 탱크 및 관련 파이프라인을 수동 분해 없이 완전 자동으로 현장 세정할 수 있습니다.
자동화 프로세스: 4개의 탱크는 알칼리 세정액, 산성 세정액, 정제수 및 살균제를 저장합니다. 프로그래밍된 순서에 따라 자동으로 "알칼리 세척 - 물세척 - 산세척 - 물세척 - 소독 - 최종 세척" 과정을 실행하여 높은 효율성과 검증 가능한 세척 결과를 보장합니다.
데이터 추적성: 전체 세척 과정은 모니터링되며, 시간, 온도, 농도와 같은 주요 파라미터들이 기록되어 GMP 요구사항에 따른 세척 검증 및 데이터 추적성을 충족시킵니다.
(5) 혼합 모듈 시스템 (1세트: 다중 용량 조합)
발효 후 균주 배지와 보조제를 혼합하고 분말 제형 이전 단계(예: 보호제 첨가)를 위한 설계입니다. 시스템에는 다양한 용량의 8개 혼합 탱크(2×200L, 2×300L, 4×600L)가 포함됩니다.
유연성: 다중 용량 설계는 다양한 배치 크기와 제품 사양에 대응 가능하며, 혼합 균일도 오차를 ≤3% 이하로 달성합니다.
부드러운 혼합: 균일한 육수 혼합과 프로바이오틱스의 생존력을 보호하기 위해 전단 응력을 최소화하도록 특수한 교반 블레이드가 설치되어 있습니다. 위생적인 설계를 통해 사각지대가 없고 청소가 용이합니다.
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