Solumaanviljelyjärjestelmät – jatkojalostus
Solujen kerääminen
Solujen kerääminen on keskeinen vaihe kaikessa käymisperusteisessa tuotannossa, ja separaattorijärjestelmän valinta vaikuttaa suuresti tuotteiden laatuun, saantoon ja kustannuksiin jatkojalostuksessa. Solujen keräysjärjestelmän räätälöiminen käytettyjen prosessien ja mikro-organismien mukaiseksi on siksi ratkaisevan tärkeää laitoksen suorituskyvyn varmistamisessa.
Solujen kerääminen
Alfa Laval on toimittanut käymisteollisuuden erotuslaitteita jo vuosikymmenten ajan. Tarjoamme levypinoseparaattoreita ja linkoja kaiken tyyppisiin ja kokoisiin laitoksiin. Sovellusasiantuntijamme ovat käytettävissäsi ja he auttavat valitsemaan tarpeisiisi parhaiten sopivan separaattorijärjestelmän.
Dekantterilingot
Solujen keräysvaiheessa erotusteho määrittää suuressa määrin prosessin saantoasteen. Siksi on tärkeää valita omalle prosessille ja mikro-organismille sopiva erotuslaitteisto, kun haluat varmistaa optimaaliset tulokset.
Biomassan fermentointiprosesseja varten parhaana vaihtoehtona pidetään yleisesti Alfa Lavalin Foodec-dekantterilinkoja, koska niiden kiintoaineiden käsittelykyky on poikkeuksellisen hyvä ja niiden puhdistettavuus- ja hygieniaominaisuudet ovat ensiluokkaiset ja huoltotarve vähäinen.
Foodec-yksiköt ovat saatavana kaksivaiheisella painovoimaisella nestepurkauksella tai paineistetulla nestepurkauksella (kuorintalevy), jota voidaan käyttää, jos vaahtoaminen aiheuttaa ongelmia.
Jos syöttönopeudessa esiintyy vaihtelua, Foodec-linkoihin voidaan asentaa dekantterilingon nestetasoa käytön aikana ohjaava Alfa Lavalin automatisoitu PondCtrl-järjestelmä. PondCtrl-järjestelmän avulla erotusprosessia voidaan säätää nopeasti ja se nopeuttaa puhdistusta ja mahdollistaa käynnistys- ja pysäytysjärjestelyt, jotka parantavat sekä käyttöastetta että saantoa.
Separaattorit
Alfa Lavalin separaattori on täydellinen valinta vaativampiin solujen keräysprosesseihin. Alfa Lavalin Bactofuge-separaattori sopii esimerkiksi ihanteellisesti mikrobisolujen erottamiseen teollisen käymissovelluksen tiheästä liuoksesta. Jatkuvan kiintoaineen poiston ansiosta Bactofuge-separaattori toimii tehokkaasti, vaikka solupitoisuus olisi suuri.
Alfa Lavalin ainutlaatuista hermeettistä muotoilua edustava Bactofuge kiihdyttää liuoksen erittäin hellästi, minkä ansiosta solujen hajoamista tapahtuu minimaalisesti ja erottelu tapahtuu tehokkaasti. Hermeettinen muotoilu pienentääkin energiankulutusta jopa 40 %. Lisäksi se varmistaa ilmattoman ympäristön separaattorin sisällä, mikä minimoi vaahtoamisen ja saastumisriskin.
Puhdistus
Ennen tuotteen lopullista muodostusta tarvitaan usein puhdistusvaihe, jossa tuotteesta poistetaan epäpuhtaudet. Puhdistusprosessin rakenne vaihtelee sen mukaan, onko kyseessä biomassan vai jonkin erikoisainesosan tuotanto.
Epäpuhtauksien poistaminen pesemällä
Biomassakäymisen prosesseissa puhdistus tehdään usein pesemällä tuote. Ensin kerättyihin soluihin lisätään vettä ja sitten ylimääräinen vesi ja epäpuhtaudet poistetaan yhdellä tai useammalla separaattorilla tai lingolla.
Kalvopuhdistus
Täsmäfermentoinnissa tuote on erityinen ainesosa nesteessä ja solujen keräämisen jälkeen siinä on vielä jäljellä pieniä saostuneita epäpuhtauksia. Ne voidaan poistaa mikrosuodatusprosessilla tai avoimella ultrasuodatusprosessilla, jossa tavoiteproteiini (tai muut molekyylit) kerätään permeaatista ja saostuneet epäpuhtaudet jäävät retentaatiksi.
Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää hienoa ultrasuodatuskalvoa, kun tavoitemolekyylista halutaan puhdistaa hienoja liukenevia epäpuhtauksia. Tässä prosessissa juuri ennen suodatusvaihetta lisätään vettä ja vesi ja muut alhaisen molekyylipainon yhdisteet, kuten sokeri ja suolat, läpäisevät kalvon ja tuote jää retentanttiin.
Tiivistäminen
Yksi käymiseen perustuvan proteiinituotannon viimeisistä vaiheista on tuotteen tiivistäminen poistamalla siitä ylimääräinen vesi. Se voidaan tehdä kahdella eri tavalla: haihduttamalla tai kalvosuodatuksella.
Haihduttamalla tapahtuva tiivistäminen
Alfa Lavalilla on tuotevalikoimassaan kaksi eri haihdutusjärjestelmää, AlfaVap ja AlfaFlash. Ne molemmat perustuvat levylämmönvaihdinteknologiaan, minkä etuja ovat esimerkiksi seuraavat:
- Pieni koko – Alfa Lavalin haihdutusjärjestelmä on huomattavasti vastaavaa putkirakenteista lämmönvaihdinjärjestelmää pienempi
- Hellävarainen lämmitys ja lyhyet retentioajat sopivat erityisen hyvin lämpöherkille tuotteille, joihin liittyy laadun heikkenemisen ja värimuutosten riski
- Levylämmönvaihtimien itsepuhdistavan vaikutuksen ansiosta kunnossapidon tarve on minimaalinen ja tuotantojaksot ovat pitkiä
- Erittäin korkea toimintavarmuus
AlfaVap on suunniteltu vähän tai keskinkertaisesti likaantuville nesteille ja AlfaFlash helposti likaantuville nesteille.
Kalvosuodatuksella tehtävä tiivistäminen
Toinen tapa lopputuotteen tiivistämiseen on hienokalvojen käyttäminen ylimääräisen veden poistamiseen. Tässä tapauksessa tuote tiivistyy, kun siitä poistuu vettä kalvon läpi.
Alfa Lavalin käänteisosmoosi- ja nanosuodatuskalvot ovat ihanteelliset tähän käyttötarkoitukseen. Kalvosuodatuksen tärkeimmät edut haihdutukseen verrattuna perustuvat siihen, ettei tuotetta tarvitse lämmittää. Sen ansiosta riskiä laadun heikkenemiselle tai värimuutoksille ei ole ja myös energiankulutus on paljon pienempi.
Kattavat jatkojalostusjärjestelmät
Alfa Laval voi toimittaa kokonaisia järjestelmäratkaisuja, joissa bioreaktorin solujen keräys-, puhdistus- ja sakeutuslaitteet on integroitu toimivaksi käsittelylinjastoksi ja joihin on yhdistetty hygieeniset virtaustekniikka- ja lämmönvaihtolaitteet, kuten venttiilit, pumput, putkistot ja lämmönvaihtimet. Lisäksi Alfa Laval voi tarjota automaatioratkaisuja, joiden avulla koko prosessia voidaan hallita tarkasti ja valvoa helposti.
