13.3
바이오리액터에서는 산소가 호기성 발효에 필수적입니다.
산소로 포화된 육수는 고호기성 생물에게 잠시만 공급할 수 있습니다.
산소 가용성을 높이기 위해 무균 또는 여과된 공기를 가장 낮은 임펠러 아래에 위치한 스파저를 통해 압력 하에 주입합니다.
스파저 구멍은 미세한 기포를 만들 만큼 작아야 하지만, 배양 배지 내 고형물로 막히지 않을 정도로 작아야 합니다.
교반기라 불리는 기계 장치는 임펠러라 불리는 혼합 암을 이용해 유체를 교반합니다. 이들은 공기 분포를 균일하게 하고, 육수 전체의 온도를 일정하게 유지하는 데 도움을 줍니다.
교반은 큰 기포를 미세한 기포로 분해하고 산소가 용해될 수 있는 표면적을 증가시켜 산소 이동 효율을 높입니다. 또한 응집이 잘 되는 생물의 세포 집합을 줄이는 데도 도움을 줍니다.
혼합과 기포 확산을 더욱 개선하기 위해 발효조에 배플이 삽입됩니다. 이들은 액체의 원운동을 방해하여 소용돌이 형성을 방해합니다.
호기성 발효에서는 산소가 미생물의 생장과 대사산물 생산에 필수적입니다. 공기 중 산소 함량은 약 20%에 불과하고, 이 기체는 물에 잘 용해되지 않아 20°C에서 단지 9 ppm 정도만 용해되므로, 충분한 산소를 공급하는 것은 특히 효모 생장이나 구연산 생산과 같이 산…
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