Chargen-Bioreaktor/Fermenter

LaborProzessstationär

Die mikrobielle Fermentation ist die am häufigsten angewandte Methode in der Biotechnologie und zeichnet sich heutzutage durch zahllose Anwendungen aus. Ein Beispiel dafür ist die großtechnische Herstellung von Erythromycin, einem Antibiotikum, das aus Saccharopolyspora erythraea unter aeroben Bedingungen gewonnen wird. Auch Vitamine wie Riboflavin, Beta-Carotin und Vitamin B12 werden industriell durch mikrobielle Fermentation hergestellt. Die typische Batch-Fermentation besteht aus folgenden Schritten: Zugabe einer nährstoffreichen Lösung, Beimpfung von Mikroorganismen, Injektion von Schaumverhinderern und Sauerstoff (viele der in der Bioprozessindustrie verwendeten Mikroorganismen sind aerob). Bei dieser Art von Gärungssystemen führt die Ansammlung von Abfallprodukten und die Vermehrung der Mikroorganismen zu einer Veränderung der Bedingungen während des Gärungsprozesses. Vitamine, Mineralien, fetthaltige Aminosäuren und, je nach Bakterientyp, Wachstumsfaktoren können während des gesamten Fermentationszyklus zugesetzt werden. Der Schaumverhinderer wird zugegeben, um die übermäßige Blasenbildung zu kontrollieren, das Rührsystem erleichtert die Auflösung von Sauerstoff und die Freisetzung von Kohlendioxid und sorgt für eine vollständige Durchmischung der Nährstoffe. Der Prozess ist effizient, wenn der Fermentationszyklus bei konstanter Temperatur durchgeführt wird. Die chemischen Reaktionen und die mechanischen Vorgänge im Inneren des Gärbehälters erwärmen das System, und wenn die Wärme nicht ausgeglichen wird, können die Zellen absterben oder ihre Vermehrung einstellen. Daher erfordert der Kühlprozess ein geeignetes Kontrollsystem.