13.3
バイオリアクターでは、好気性発酵に酸素が不可欠です。
酸素飽和したスープは、非常に好気性の高い生物には短時間しか供給できません。
酸素の利用可能性を高めるために、無菌またはろ過済みの空気を最下のインペラーの下に設置されたスパージャーを通じて加圧で注入します。
スパージャー穴は細かい泡を作るのに十分小さいが、培養培地中の固形物で詰まるほど小さくはなりません。
攪拌器と呼ばれる機械装置は、インペラーと呼ばれる混合アームを使って流体をかき混ぜます。これらは均一な空気分布を確保し、スープ全体の温度を一定に保つのに役立ちます。
攪拌は大きな気泡を細かい気泡に分解し、酸素が溶ける表面積を増やすことで酸素移動効率を高めます。また、凝集しやすい生物の細胞集まりを減らすのにも役立ちます。
さらに混合と気泡拡散を改善するために、発酵槽にバッフルが挿入されます。これらは液体の円運動を妨げて渦の形成を妨害します。
好気発酵では、酸素は微生物の増殖および代謝産物の生産に不可欠です。空気中の酸素は約20%にすぎず、しかもこの気体は水への溶解度が低く、20°Cではわずか9 ppmです。そのため、十分な酸素を供給することは、特に酵母増殖やクエン酸生産のような高酸素要求プロセスにおいて、重大な課題となります。完全に飽和…
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