Интерес к альтернативным источникам белка стимулирует спрос на ферментационное оборудование. Микробная биомасса, белок грибного мицелия, белки, полученные с помощью микроорганизмов-продуцентов, выращиваются в ферментерах. В отличие от производства ферментов или заквасок, здесь продуктом является сама биомасса или белок в больших количествах, поэтому процесс быстро упирается в масштаб.
Где проекты сталкиваются с трудностями
Лабораторные и пилотные результаты обычно выглядят убедительно. Проблемы начинаются при переходе на аппараты в десятки и сотни кубометров: выход биомассы на литр падает, цикл удлиняется, растут затраты энергии, а участок выделения и сушки не справляется с потоком продукта.
Почему так происходит
- Кислород. Быстрорастущие аэробные культуры потребляют много кислорода. В большом аппарате обеспечить его перенос в среду сложнее: нужны мощная аэрация, правильная геометрия сосуда и эффективное перемешивание.
- Отвод тепла. Активный рост сопровождается выделением тепла. У крупного ферментера площадь рубашки на литр среды меньше, чем у малого, и её может не хватить для поддержания температуры.
- Стерильность на больших объёмах. Чем больше аппарат и чем длиннее процесс, тем выше цена заражения. Стерилизация среды, воздуха и линий подачи становится критическим узлом.
- Стоимость среды. Для белка как массового продукта себестоимость питательной среды и энергии определяет, будет ли продукт конкурентоспособным.
- Последующие стадии. Биомассу нужно отделить от культуральной жидкости, промыть, при необходимости обработать и высушить. Эти стадии часто проектируют в последнюю очередь, хотя по объёму они сопоставимы с самой ферментацией.
Как решают на практике
- Выбирают конструкцию ферментера под потребность культуры в кислороде: высокий аппарат с барботёром и многоярусной мешалкой или аэрлифтную схему.
- Дополняют рубашку внутренними или выносными теплообменниками, чтобы отводить тепло при максимальной скорости роста.
- Закладывают автоматическое регулирование растворённого кислорода, температуры, pH и пены.
- Используют стерилизацию на месте и стерильные фильтры на всех газовых линиях.
- Отделяют биомассу непрерывно — на декантерных центрифугах, рассчитанных на поток культуральной жидкости.
- Сушат продукт распылительной или другой подходящей сушилкой, подобранной под свойства белка.
- Проводят масштабирование ступенчато, проверяя каждый шаг на промежуточном объёме.
Оборудование для производства белка
Промышленный ферментер изготавливаем объёмом от 10 до 200 000 л — от лабораторных до крупнотоннажных аппаратов, с управлением на ПЛК и SCADA. Биомассу отделяет декантерная центрифуга производительностью от 500 до 850 000 л/ч, а высушить концентрат поможет распылительная сушилка для эмульсий и суспензий. Для растительного белка предлагаем оборудование для производства горохового белка с содержанием белка в продукте 55% или 80%.
Опишите культуру и целевой выпуск белка — предложим конфигурацию ферментационного участка и последующих стадий. Звоните +7 906 968-1922 или пишите на sales@sushilka22.ru.