ما هي أوجه التشابه بين المفاعل والمخمر؟

الهدف الأساسي لكل من المفاعلات والمخمرات هو تحويل المواد:

• مفاعل: تحويل المواد الخام إلى منتجات مستهدفة (مثل الأمونيا ، البلاستيك) من خلال التفاعلات الكيميائية أو العمليات الفيزيائية (مثل الحفز ، البلمرة).
• تخمير: تحويل الركائز إلى المنتجات الحيوية (على سبيل المثال الكحول ، المضادات الحيوية) من خلال النشاط الأيضي للكائنات الحية الدقيقة أو الخلايا.

التشابه في الطبيعة: كلاهما يعتمد على مدخلات الطاقة (على سبيل المثال ، التحريض الميكانيكي) والتحكم في العملية لتحسين كفاءة التحويل.

المكونات الأساسية: كل ​​شيءسفن مغلقة مجهزةمع المكونات الشائعة التالية:

• نظام التحريك: لخلط المواد المتفاعلة أو سوائل الثقافة (مجاذيف التحريك الميكانيكية ، فقاعات الغاز ، إلخ).
• نظام نقل الحرارة: سترة أو لفائف للتحكم في درجة الحرارة (مثل تدوير ماء التبريد ، تسخين البخار).
• أجهزة الاستشعار وأنظمة التحكم: لمراقبة وتنظيم المعلمات مثل درجة الحرارة ، والضغط ، والدرجة الحموضة ، والأكسجين المذاب ، إلخ.
• مدخل ومنفذ: لإضافة المواد الخام أو منتجات التفريغ.

مراقبة المعلمات الرئيسية

• درجة حرارة: كل ​​ما يجب التحكم فيه بدقة (مثل ارتفاع درجة الحرارة للتفاعلات الكيميائية ، ودرجة حرارة ثابتة للتخمير).
• خلط الكفاءة: يعتمد على التحريك أو توزيع الغاز لضمان التجانس.
• انتقال الكتلة والحرارة: تحسين معدلات التفاعل أو كفاءة الأيض الميكروبية.

الأتمتة وتسجيل البيانات

• غالبًا ما يتم تجهيز المفاعلات والمخمرات الحديثة بـ PLC أو أنظمة الكمبيوتر للمراقبة والتعليقات في الوقت الفعلي.

الخصائص المزدوجة للمفاعلات الحيوية

• المفاعلات الحيوية هي نوع من المفاعل ويمكن اعتبارها امتدادًا للمخمرات (على سبيل المثال لثقافة خلايا الثدييات).
• على سبيل المثال ، في إنتاج اللقاحات ، يلزم كل من التحكم الدقيق في المفاعل والبيئة المعقمة للمخمر.

قد تتداخل أنواع المنتجات

• يمكن إنتاج بعض المواد الكيميائية الحيوية (مثل حمض اللبنيك ، الإيثانول) في كل من المخمرات التقليدية وتوليفها في المفاعلات المحفوظة للإنزيم.