Bioreactor Controls-II

In Bioreaktoren ist Sauerstoff für aerobe Fermentationen unerlässlich.

Mit Sauerstoff gesättigte Brühe kann ihn nur kurzzeitig an hochaerobe Organismen liefern.

Um die Sauerstoffverfügbarkeit zu verbessern, wird sterile oder gefilterte Luft unter Druck durch einen Sparger unterhalb des niedrigsten Laufrads eingespritzt.

Die Spargerlöcher müssen klein genug sein, um feine Blasen zu bilden, aber nicht so klein, dass sie durch die Feststoffe im Kulturmedium verstopfen.

Mechanische Geräte, sogenannte Rührer, rühren die Flüssigkeit mit Mischarmen, sogenannten Impellern, um. Diese sorgen für eine gleichmäßige Luftverteilung und helfen, eine gleichmäßige Temperatur in der gesamten Brühe zu halten.

Die Rührung erhöht die Effizienz des Sauerstofftransfers, indem sie große Blasen in feine Blasen zerlegt und die Oberfläche vergrößert, auf der sich Sauerstoff lösen kann. Es hilft auch, die zelluläre Aggregation bei Organismen zu reduzieren, die anfällig für Klumpungen sind.

Um das Mischen und die Blasenverteilung weiter zu verbessern, werden Baffles in den Fermentor eingesetzt. Diese stören die Wirbelbildung, indem sie die Kreisbewegung der Flüssigkeit stören.