26 (102)

41)    Bioreaktory do których energia doprowadzana jest z faza gazowa

-wykorzystanie gazu jako nośnika energii -prosta konstrukcja i duża niezawodność Typy:

-    b. z mieszaniem pneumatycznym - system air lift ,mieszanie poprzez ruch unoszących się pęcherzyków wprowadzanego stery lnego sprężonego powietrza, ruch gazu przenosi płyn i komórki ku górze , jest to jednocześnie proces mieszania i natleniania ku górze ( na górze gaz opuszcza ciecz , a odgazowana ciecz opada w pierścieniu zew, natomiast na dnie bioreaktora opadający płyn napotyka na strumień gazu i z nim ponownie się unosi/ zalety: brak wy stępowania dużych sił ścinających , będących głównym czynnikiem niszczącym komórki, brak części ruchomych - niższe zużycie energii / największe procesy fermentacyjne przeprowadza się właśnie w ni9ch ponieważ zbiorniki nie wy magają dodatkowego wew. systemu chlodzenia( dzięki szybkiemu ruchow i płynu w naczy niu), maja szy bszy' transfer tlenu niż te b. z mieszadłami mechanicznymi

-b. kolumnowe (barbotażowe)- rozprowadzanie pęcherzyków gazu, niski poziom sił ścinających, wada: komórki często akumulują się na powierzchni pęcherzyków a pękanie pęcherzy ków może Niszczyć zniszczyć lub uszkodzić kom

Zalety. system wydajny energety cznie , brak mieszadła mechanicznego redukuje koszty i eliminuje możliwość wniknięcia zanieczyszczeń

42)    wyposażenie Bioreaktory do pomiaru i kontroli procesu :

-    aparatura pomiarowa i regulacyjna ( monitoring- czujniki, sondy . specjalistyczne systemy, bioinformaty ka . modelowanie molekularne )

*    sy stem kontrolny : manualny lub automaty czny (przetwarzanie i analiza danych)

*    system sensorowy’: czujniki : pomiar, zapis parametrów , czujniki wewnętrzne , czujniki zew nętrzne Kontroli podlegają parametry fizycznc( T, P . lepkość ) , chemiczne(pH. poziom jonów mineralnych , stężenie rozpuszczonych gazów ) i biologiczne ( aktywność enzymatyczna, zawartość Nad, NADH, DNA,RNA)

-    aparatura pomiarowa:

*    temperatura- termometr , termopar, termistor

*    moc mieszania - watomierz, dy namometr ♦natężenie przepływu cieczy i gazu - rotametry ♦powstawanie piany- czujniki elektrochemiczne

*    zmętnienie : pomiary turbidymetryczne

*    pH - elektrody

♦potencjał erdoks - elektroda platynowa

*    stężenie rozpuszczonego tlenu - odporny na stery lizacje czyuujnik tlenu

*    analizatory składu gazu wlotowego (tlen i dwutlenek węgla)

♦metabolity pośrednie : układ NAD/NADH₂ (metoda fluoiymetryczna) i podobnie układ ATP-ADP-AMP

*    inne pomiary C,N,P,S,Mg, regulatory wzrostu , elektrody enzymatyczne , elektrody jonoselektywne

*    pomiary stopnia zmutowania, monitorowanie infekcji

43)    procesy w biotechnologii : mieszanie i napowietrzanie , podstawowe cele mieszania

Podstawowe cele mieszania:

-    ujednolicenie układu lub mieszanin

-intensyfikacja wymiany masy, efektywne przenoszenie ciepła i gazów

-    wytwarzanie odpow iednio zdyspergowanego gazu i utrzymanie cyTkulacji poży wki, zabezpieczającej jak najdłuższy czas istnienia formy gazowej w reaktorze

-    intensyfikacja przebiegu reakcji chemicznych

-utrzymanie rozw iniętej powierzchni w układach wielofazowych lub stanu zawieszenia w biorcaktorach fluidalnych

-    zachowanie homogennej suspresji stały ch cząstek zabezpieczającej przed precypitacją flokulacja , krystalizacja