एक बायोरिएक्टर एक उपकरण है जो जैविक प्रतिक्रियाओं को सक्षम करता है। बायोरिएक्टर में प्लांट सेल बायोरिएक्टर, शैवाल बायोरिएक्टर, स्तनधारी सेल बायोरिएक्टर आदि होते हैं। यदि उत्पाद को अच्छी तरह से किण्वित किया जाना है, तो प्रक्रिया मापदंडों को कड़ाई से नियंत्रित किया जाना चाहिए। आज हम बात करेंगे तापमान नियंत्रण और PH मान नियंत्रण की।
1. बायोरिएक्टर तापमान नियंत्रण
बायोरिएक्टर तापमान किण्वन प्रक्रिया के दौरान संस्कृति माध्यम में एंजाइम प्रतिक्रिया की दर और ऑक्सीजन की घुलनशीलता को प्रभावित करेगा, जो बैक्टीरिया के विकास, एंटीबायोटिक दवाओं के संश्लेषण और घुलित ऑक्सीजन से निकटता से संबंधित है। बायोरिएक्टर तापमान नियंत्रण में मुख्य रूप से हीटिंग और कूलिंग का नियंत्रण शामिल है। ताप क्षमता की गणना प्रक्रिया द्वारा की जाती है। शीतलन क्षमता हीटिंग या नसबंदी के बाद और निर्दिष्ट शीतलन समय के तहत आवश्यक शीतलन क्षमता को संदर्भित करती है।
बायोरिएक्टर तापमान नियंत्रण में एक हीटर और ठंडा पानी सोलनॉइड वाल्व होता है। जब किण्वन टैंक में तापमान एक निश्चित निर्धारित मान से कम (या अधिक) होता है, तो सिस्टम स्वचालित रूप से हीटर (या ठंडा पानी सोलनॉइड वाल्व) चालू कर देगा।
केवल पाइप लाइन की लंबाई, मध्यम दबाव और दबाव के नुकसान की गणना करके, हीट एक्सचेंज ट्यूब का व्यास निर्धारित किया जा सकता है, और फिर नियंत्रण वाल्व का व्यास निर्धारित किया जा सकता है। नियंत्रण वाल्व का व्यास मुख्य पैरामीटर के रूप में संस्कृति तापमान के नियंत्रण में उतार-चढ़ाव पर आधारित है। यदि संस्कृति के तापमान की नियंत्रण उतार-चढ़ाव की मात्रा की गणना करने के लिए एक पैरामीटर के रूप में उपयोग किया जाता है, तो 60% से 80% की शुरुआती डिग्री को अक्सर स्थिर मान के रूप में सेट किया जा सकता है। नसबंदी हीटिंग समय को ध्यान में रखते हुए, मूल्य कम हो सकता है, और संस्कृति तापमान नियंत्रण में उतार-चढ़ाव बड़ा होगा।
एक गर्म और ठंडे जैकेट के साथ एक तापमान नियंत्रण प्रणाली में, यदि उपर्युक्त प्रक्रिया मापदंडों की ठीक से गणना की जाती है, तो पैरामीटर नियंत्रण अपेक्षाकृत सटीक होता है, और प्रक्रिया मापदंडों को बढ़ते वक्र या अनुभवजन्य विधि की गणना द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। टैंक तापमान नियंत्रण में जो खेती और नसबंदी दोनों को ध्यान में रखता है, पीआईडी स्वचालित नियंत्रण का उपयोग किया जाता है, और खेती के तापमान में उतार-चढ़ाव नियंत्रण सीमा ± 0.1 डिग्री सेल्सियस है।
2. बायोरिएक्टर पीएच मान नियंत्रण
किण्वन शोरबा का पीएच किण्वन प्रक्रिया के दौरान विभिन्न जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की अम्लता और क्षारीयता का एक व्यापक प्रतिबिंब है।
पीएच वैल्यू फीडिंग के दो रूप हैं: फ्लो एडिशन और ड्रॉपवाइज एडिशन। पीएच नियंत्रण और खिला प्रणाली मुख्य रूप से एक क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला पंप (या अन्य संदेश प्रणाली) और एक वजन प्रणाली से बना है।
वजन प्रणाली के अलावा, ये नियंत्रण प्रणालियां जैव-किण्वकों के बीच दबाव के अंतर से बहुत प्रभावित होती हैं, जिसमें तरल स्तर के कारण दबाव परिवर्तन भी शामिल हैं। तौल प्रणाली भी तरल स्तर के उतार-चढ़ाव से प्रभावित होती है, इसलिए यह किण्वक के आकार, व्यास से ऊंचाई के अनुपात और उपयोग पर निर्भर करती है।
वर्तमान में, पीएच नियंत्रण उपकरण में एक एसिड अतिरिक्त पेरिस्टाल्टिक पंप और एक क्षार अतिरिक्त पेरिस्टाल्टिक पंप होता है। जब पीएच मान निर्धारित मूल्य से अधिक होता है, तो सिस्टम स्वचालित रूप से एसिड-जोड़ने वाले पेरिस्टाल्टिक पंप को शुरू करता है, और एसिड तरल को किण्वन टैंक में निर्धारित मूल्य तक समय-आनुपातिक तरीके से खिलाता है। जब पीएच सेट मान से कम हो, तो समायोजन के लिए क्षार क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला पंप शुरू करें।