Descriere scurtă a produsului
Sistemul de fermentație microbiană MICROIPOWER08 este o soluție completă de bioproducție, care integrează un control precis al mediului și un design modular. Ofertă o gamă completă de echipamente de fermentație — de la scară de laborator (1 L–15 L) și scară pilot (20 L–400 L) până la scară industrială de producție (500 L–50.000 L) — împreună cu servicii complementare, inclusiv proiectarea instalației, instalarea și punerea în funcțiune. Construit din oțel inoxidabil 316L (rugozitate de suprafață Ra 0,2–0,4 μm) pentru a asigura igiena și siguranța, sistemul utilizează un algoritm inteligent de control PID pentru a obține o reglare cu precizie extrem de ridicată: temperatură ±0,1 °C și pH ±0,05. Sistemul suportă mai multe moduri de fermentație, inclusiv fermentația discontinuă (batch), fermentația semicontinuă (fed-batch) și fermentația continuă. Echipat cu o interfață om-mașină intuitivă cu ecran tactil și cu funcționalități de înregistrare a datelor bazate pe cloud, sistemul respectă standardele reglementare GMP/FDA/CE și este potrivit pentru fabricarea de produse biologice de înaltă valoare, cum ar fi bioîngrășăminte, biocidoase, acid hialuronic, vitamine, guma xantan, materiale biodegradabile, preparate enzimatice și antioxidanți.
Descriere Detaliată a Produsului
Sistemul de fermentație microbiană MICROIPOWER08 reprezintă o tehnologie de ultimă generație în bioproducția modernă. Prin integrarea biologiei sintetice cu conceptele de producție inteligentă, acest sistem permite o scalare fără efort a proceselor, de la cercetarea de laborator până la producția industrială. Ca soluție completă care combină controlul precis al mediului, designul modular și analiza inteligentă a datelor, acest sistem răspunde nevoilor întregului ciclu de viață al întreprinderilor biotehnologice — de la cercetarea și dezvoltarea inițială până la producția comercială la scară largă — excelând în special în producția de produse biologice de înaltă valoare care necesită o stabilitate excepțională a procesului, cum ar fi acidul hialuronic, astaxantina, vitaminele și guma xantan.
Avantaje Tehnice Cheie
1. Sistem de control precis al mediului
Avantajul competitiv esențial al sistemului MICROIPOWER08 constă în capacitatea sa excepțională de control al mediului, creând condiții optime de creștere pentru microorganisme. Folosind algoritmi avansați de control PID inteligent, sistemul atinge o precizie fără precedent:
Controlul temperaturii: Precizie de ±0,1 °C, depășind în mod semnificativ standardele industriale.
controlul pH-ului: Precizie de ±0,05, asigurând stabilitatea absolută a acidității/alkalinității mediului de fermentație.
Controlul oxigenului dizolvat (DO): Realizat prin funcționarea coordonată a unui sistem adaptiv de dozare și a tehnologiilor de agitare/aerare cu viteză variabilă, permițând reglarea precisă a DO în funcție de necesarul microbial de oxigen în diferitele etape de creștere.
Acest nivel de precizie se traduce direct în randamente superioare ale produsului și într-o consistență îmbunătățită de la lot la lot — în special esențial pentru bioprodusele sensibile din punct de vedere ecologic și de mare valoare, cum ar fi acidul hialuronic și vitaminele. Cercetările indică faptul că fiecare îmbunătățire de o ordine de mărime a preciziei controlului parametrilor de mediu poate crește randamentul produsului țintă cu 15–20 %, reducând în același timp în mod semnificativ variabilitatea dintre loturi.
2. Design modular și scalare coerentă a procesului
MICROIPOWER08 se remarcă printr-o filozofie unică de proiectare modulară, care permite o extindere fără efort de la scară de laborator (1 L) la scară industrială (50.000 L):
Componente standardizate: Toate dimensiunile sistemului împart aceleași principii de proiectare și aceeași logică de control.
Mapare parametrică: Modelarea matematică precisă și analiza dinamicii fluidelor computaționale (CFD) asigură parametri de proces consistenți pe toate scările.
Dezvoltare accelerată a procesului: Rezultatele obținute la scară de laborator pot fi extinse direct la scară pilot și la scară de producție, reducând în mod semnificativ durata până la lansarea pe piață.
Această proiectare consistentă rezolvă „gâtul de sticlă al extinderii la scară mare”, o problemă de lungă dată în bioproducție, permițând optimizărilor din cercetare și dezvoltare să fie transferate fără efort în mediile de producție — ceea ce sporește în mod semnificativ atât eficiența producției, cât și stabilitatea calității produsului. Datele industriale arată că sistemele cu extindere constantă la scară pot reduce în mod substantial termenele necesare pentru extinderea proceselor la scară mare.
3. Funcționare intuitivă și gestionare a datelor
În afara performanței tehnice, MICROIPOWER08 se remarcă prin interfața utilizatorului și gestionarea datelor:
Interfață om-mașină: Ecran tactil de calitate industrială cu o dispunere intuitivă.
Șabloane personalizabile: Fluxurile de lucru operaționale și setările de parametri pot fi adaptate proceselor specifice de fermentație.
Înregistrare cloud a datelor: Sistem complet trasabil de date, conform cerințelor 21 CFR Partea 11.
Monitorizare la distanță: Monitorizarea în timp real pe mai multe platforme asigură transparența procesului.
Aceste caracteristici îmbunătățesc în mod semnificativ eficiența operațională, reduc eroarea umană și satisfac cerințele stricte de management al calității. Funcția de înregistrare cloud a datelor, în special, permite stocarea, analiza și partajarea ușoară a datelor pe termen lung, oferind un suport solid pentru optimizarea proceselor și auditurile de conformitate.
4. Design robust și conform
MICROIPOWER08 este proiectat pentru a îndeplini cerințele riguroase ale producției industriale:
construcție din oțel inoxidabil 316L: Rugozitatea suprafeței interne Ra 0,2–0,4 μm asigură absența zonelor moarte și o curățare ușoară.
Compatibilitate SIP/CIP: Suportă sterilizarea în loc (SIP) și curățarea în loc (CIP), respectând standardele GMP/FDA/CE.
Etanșare cu dublu O-ring: Previne eficient contaminarea și sporește siguranța în procesul de producție.
Porturi de eșantionare pe trei niveluri: Puncte de eșantionare superioară, medie și inferioară asigură colectarea unor probe reprezentative.
Această concepție robustă și extrem de conformă permite sistemului să îndeplinească cerințele de producție din industrii strict reglementate, cum ar fi cea farmaceutică, alimentară și cea a chimicalelor fine, garantând atât calitatea produsului, cât și siguranța operațională. Vasul are o presiune de proiectare de 0,30 MPa (presiune de funcționare: 0,15 MPa) și este capabil să suporte condiții diverse și complexe de fermentație.
5. Flexibilitate îmbunătățită a procesului
MICROIPOWER08 susține mai multe moduri de fermentație pentru a răspunde nevoilor variate ale proceselor:
Fermentație în lot: Ideală pentru procese simple cu funcționare ușoară.
Fermentație în lot alimentat: Permite controlul precis al cerințelor complexe de nutrienți.
Fermentație continuă: Maximizează utilizarea echipamentului și reduce costurile de producție.
Sistemul oferă, de asemenea, accesorii opționale — inclusiv unități de control al spumei, sisteme de eșantionare în timp real și sisteme de alimentare cu mai multe canale — permițând o configurare flexibilă în funcție de cerințele specifice de fermentație. Această mare flexibilitate permite adaptarea la o gamă largă de procese, de la fermentația tradițională până la fermentația precisă modernă.
Compoziția sistemului și principiile de funcționare
MICROIPOWER08 este compus din cinci module fundamentale, fiecare optimizat pentru cerințele specifice ale fermentației microbiane:
1. Sistemul de vas
Construit din oțel inoxidabil 316L, cu suprafețe interioare finisate prin polizare de precizie la o rugozitate Ra de 0,2–0,4 μm, pentru reducerea aderării microbiane și a riscului de contaminare. Interfețele standardizate facilitează instalarea și întreținerea senzorilor. Vasurile pot fi configurate fie ca vasuri aerobe, fie ca vasuri anaerobe: vasurile aerobe sunt echipate cu sisteme eficiente de distribuție a aerului, în timp ce vasurile anaerobe utilizează etanșare ermetică pentru a preveni pătrunderea oxigenului.
sistem de agitare
Ca componentă esențială a fermentației microbiene, sistemul de agitare influențează direct eficiența amestecării și transferul masic al oxigenului. MICROIPOWER08 utilizează strategii de agitare adaptate la scară:
Scară de laborator (5–15 L): Design cu două turbine, cu domeniu de viteze de 0–1250 rpm, pentru o amestecare puternică.
Scară pilot (20–400 L): Agitare hibridă mecanică + cu lift de aer; viteza agitatorului principal este de 50–1200 rpm.
Scară industrială (500 L–50.000 L): Agitare principală de tip „airlift”, completată cu agitare mecanică la viteză redusă (20–300 rpm), reducând în mod semnificativ consumul de energie, dar menținând o amestecare uniformă.
Tipurile de turbine (cu palete plane, înclinate, curbe, de tip turbină, cu flux axial etc.) pot fi selectate în funcție de sensibilitatea microbiană la forțele de forfecare. Precizia controlului vitezei atinge ±1 rpm, asigurând replicarea exactă a parametrilor de proces.
3. Sistem de control al temperaturii
Temperatura este unul dintre cei mai critici parametri ai fermentației. MICROIPOWER08 utilizează încălzire/răcire prin manta pentru un control precis și stabil:
Plajă de temperatură: 5°C–65°C (scară de laborator/pilot); 5°C–70°C (scară industrială).
Precizie de control: ±0,1°C, depășind în mod semnificativ valorile medii din industrie.
Sensoare de temperatură: Electrozi Pt-100 de înaltă precizie asigură acuratețea măsurătorilor.
Controlul gradientului de temperatură: Monitorizarea în mai multe puncte, în sistemele industriale, asigură o distribuție uniformă a temperaturii în interiorul vasului.
Sistemul suportă atât încălzirea electrică, cât și răcirea cu apă rece, asigurând un control precis al temperaturii în condiții ambientale variabile — esențial pentru obținerea și calitatea produselor biologice de valoare ridicată.
4. Sistem de aerare și sterilizare
Un sistem eficient de aerare este fundamental pentru fermentația aerobă. MICROIPOWER08 utilizează o concepție de filtrare în trei trepte pentru a asigura alimentarea cu aer steril:
Filtru preliminar: filtrare de 0,2 μm care elimină particulele mari.
Filtru steril: filtrare de 0,2 μm care asigură sterilitatea aerului.
Distribuitor inelar (Ring Sparger): distribuie aerul uniform pentru a îmbunătăți eficiența transferului de oxigen.
Debitmetru de gaz: controlează cu precizie debitul de aer (domeniu: 0–7000 L/min).
Sistemul include, de asemenea, funcționalități complete de sterilizare prin SIP (Sterilization In Place) și CIP (Cleaning In Place), susținând sterilizarea la temperatură înaltă (121°C) pentru menținerea condițiilor asceptice. Ciclul de sterilizare este programabil, asigurând eficacitatea acestuia, dar și reducerea consumului de energie.
5. Sistem de comandă
La baza MICROIPOWER08 se află sistemul său avansat de comandă, construit pe o arhitectură PLC de nivel industrial pentru o funcționare fiabilă:
Nucleul de comandă: PLC-ul din seria Siemens S7-1200 asigură o înaltă fiabilitate.
Interfață om-mașină (HMI): Ecran tactil industrial de 15 inch afișează în mod intuitiv toți parametrii cheie.
Algoritm de comandă: Algoritmul PID inteligent permite stabilizarea rapidă a parametrilor.
Coordonare multi-parametrică: Suportă controlul temperaturii, pH-ului, dizolvării oxigenate etc., pentru a optimiza condițiile de fermentare.
Programare în mai multe etape: Profilele predefinite cu 8 etape ale parametrilor acoperă atât fermentația în loturi, cât și cea continuă.
Înregistrare date: Stocarea internă de 32 GB generează automat profilele de fermentație conform standardului ISO/IEC 17025.
Sistemul suportă interfețe multilingve și configurări personalizabile ale ecranului. Funcțiile integrate de alarmă monitorizează în mod continuu parametrii critici (de exemplu, presiunea, nivelul lichidului); orice abatere declanșează alarme sonore și vizuale, precum și întreruperea automată a alimentării electrice, pentru a asigura siguranța operațională.
Domenii de aplicație și propunere de valoare
MICROIPOWER08 a demonstrat o valoare semnificativă în mai multe sectoare de bioproducție de înaltă valoare, datorită performanței superioare și designului flexibil:
1. Biofarmaceutice
Oferă medii stabile și fiabile de fermentație pentru produse de înaltă valoare, cum ar fi acidul hialuronic și vitaminele, asigurând consistența produselor:
Producția de acid hialuronic: Controlul precis al temperaturii, pH-ului și concentrației de oxigen dizolvat (DO) sporește randamentul și puritatea.
Sinteza vitaminelor: Condițiile optimizate îmbunătățesc ratele de conversie și biodisponibilitatea.
Expresia proteinelor recombinante: Coordonarea multi-parametrică permite fermentația la densitate înaltă de celule și obținerea unor randamente ridicate de expresie.
2. Bioagricultură
Îmbunătățește în mod semnificativ viabilitatea microbiană și stabilitatea produselor în producția de bioîngrășăminte și biopesticide:
Fermentația bioîngrășămintelor: Condițiile optimizate măresc numărul de microorganisme viabile și activitatea acestora.
Fermentația biopesticidelor: Controlul precis al mediului asigură o producție stabilă a ingredientelor active.
Producția de inoculante microbieni: Un mediu ideal de creștere prelungește durata de valabilitate și sporește randamentul.
3. Biomateriale
Permite un control sofisticat al procesului pentru produse precum guma xantan și materiale biodegradabile:
Fermentarea gumei xantan: Controlul precis al concentrației de oxigen dizolvat (DO) și al nutrienților îmbunătățește randamentul și calitatea.
Producția de materiale biodegradabile: Condițiile optimizate îmbunătățesc eficiența degradării și stabilitatea materialului.
Pregătirea enzimelor: Controlul exact al parametrilor crește activitatea enzimatică și specificitatea.
4. Produse chimice fine
Asigură un control precis al mediului pentru obținerea unei calități constante în producția de antioxidanți și alte produse chimice fine:
Fermentarea antioxidanților: Condițiile optimizate îmbunătățesc activitatea și stabilitatea antioxidanților.
Producția de acizi organici: Controlul precis al pH-ului și al temperaturii îmbunătățește randamentul și puritatea.
Fermentația poliolilor: Controlul inteligent sporește eficiența și selectivitatea fermentației.
Scalarea procesului și asigurarea calității
MICROIPOWER08 se remarcă în scalarea procesului, datorită filozofiei sale unice de proiectare și tehnologiilor avansate de control:
1. Cale de scalare constantă
Proiectarea standardizată și logica unică de control asigură o tranziție fără probleme între diferitele scări:
Scară de laborator (5–15 L): selecția ștramelor și dezvoltarea procesului.
Scară pilot (20–400 L): optimizarea procesului și validarea scalării.
Scară industrială (500 L–50.000 L): producție la scară completă.
Această consistență elimină efectele comune ale „scalării”, asigurând fidelitatea parametrilor pe toate scările și îmbunătățind în mod semnificativ ratele de succes și eficiența scalării.
2. Sistem riguros de management al calității
Total conform cu standardele GMP, FDA și CE:
Înregistrare trazabilă a datelor: Toate modificările de parametri și operațiunile respectă Partea 21 CFR, Secțiunea 11.
Sisteme SIP/CIP: Minimizează variabilitatea curățării și riscul de contaminare microbiană.
Proceduri operaționale standardizate (SOP): Reduc eroarea umană și îmbunătățesc consistența producției.
Variație minimă între loturi: Controlul precis și maparea parametrilor mențin diferențele dintre loturi la un nivel minim.
3. Management inteligent și la distanță
Caracteristicile digitale avansate îmbunătățesc eficiența și flexibilitatea:
Interfață om-mașină (HMI) intuitivă: Afișare în timp real a tuturor parametrilor cheie și a stării sistemului.
Șabloane personalizate: Fluxuri de lucru adaptate diferitelor procese de fermentație.
Înregistrare cloud a datelor: Permite stocarea pe termen lung, analiza și partajarea datelor.
Monitorizare la distanță: acces în timp real de pe orice dispozitiv conectat la internet.
Aceste caracteristici inteligente simplifică gestionarea producției și oferă date bogate pentru optimizarea continuă a proceselor — determinând îmbunătățiri continue ale calității și eficienței.
Specificații tehnice și servicii de personalizare
MICROIPOWER08 oferă configurații standard și opțiuni de personalizare pentru a satisface nevoile diverse ale utilizatorilor:
1. Specificații standard
Trei niveluri standard acoperă întreaga gamă, de la laborator până la producție industrială:
| Parametru |
Scara de laborator |
Scară pilot |
Scară industrială |
| Interval de capacitate |
5 L – 15 L |
20 L – 400 L |
500 L – 50.000 L |
| Metoda de agitare |
Mecanic |
Mecanică + Airlift |
Airlift + Mecanică |
| Interval de viteză |
0–1200 rpm |
50–1200 rpm |
20–300 rpm |
| Controlul presiunii |
0–0,3 MPa |
0–0,3 MPa |
0–0,3 MPa |
| Interval de temperatură |
5°C – 65°C |
5°C – 65°C |
5°C – 70°C |
| Acuratețe temperatură |
±0,1°C |
±0,1°C |
±0,1°C |
| interval PH |
2,0 – 12,0 |
2,0 – 12,0 |
2,0 – 12,0 |
| acuratețe pH |
±0.01 |
±0.01 |
±0.01 |
| Material |
oțel inoxidabil 316L (Ra 0,2–0,4 μm) |
Același |
Același |
| CERTIFICĂRI |
GMP / FDA / CE |
GMP / FDA / CE |
GMP / FDA / CE |
