Fermentación: control de gases preciso para procesos reproducibles
Gracias a los controladores de flujo másico de Bürkert, los procesos de fermentación reproducibles permiten un control preciso y automatizado de los gases.
Definición de fermentación
En biotecnología, la fermentación es la conversión de materiales biológicos con la ayuda de biocatalizadores, como enzimas o células. Para que el proceso sea eficiente, es fundamental mantener condiciones óptimas de temperatura. (generalmente entre 35 °C y 37 °C.)
¿Qué factores son clave en la fermentación?
Una fermentación optimizada requiere un control preciso de todos los parámetros. El tipo y la concentración de los nutrientes, la temperatura, el contenido de oxígeno y el valor del pH son factores críticos. Los procesos reproducibles son fundamentales para garantizar una calidad de producto constantemente alta. Los principales desafíos incluyen:
- Garantizar que todos los componentes cumplan con las aprobaciones aplicables.
- Optimizar el control del suministro de gases.
- Asegurar que los datos del proceso sean documentados y analizables.
Suministro de gas: En el proceso de fermentación se utilizan cuatro gases: oxígeno O₂, nitrógeno N₂, dióxido de carbono CO₂ y aire. El crecimiento óptimo del producto requiere un control óptimo de estos.
- ORP
- Temperatura
- pH
- Presión
- pO₂
Los procesos que pueden rastrearse en todo momento permiten mantener todo bajo control. Solo así es posible garantizar una calidad constante. Los controladores de flujo másico (MFC) de Bürkert te ayudan a lograrlo.
Los procesos reproducibles son clave
Los procesos de fermentación que involucran microorganismos, como bacterias o células de mamíferos, desempeñan un papel fundamental en la producción de medicamentos, productos químicos, aminoácidos y mucho más.
La temperatura óptima de crecimiento es de 35 °C a 37 °C.
El producto deseado se produce con la ayuda de biocatalizadores (p. ej., células, enzimas) y la temperatura óptima.
Control preciso de las cantidades de gas
El suministro de gas debe ajustarse a las necesidades de los cultivos en constante crecimiento. Los procesos reproducibles son clave para un control preciso:
- Procesos idénticos: Los datos de dosificación de gas pueden recuperarse en cualquier momento.
- Productos finales óptimos: Control selectivo de los gases según la fase del proceso
- Controlador de flujo másico: Control de gas preciso y repetible.
Controlador de flujo másico: control de gas preciso y repetible
Ya sea en un laboratorio de investigación o en una planta piloto, los controladores de flujo másico (MFC) de Bürkert hacen que el proceso de fermentación sea reproducible. El ajuste del caudal puede automatizarse con una precisión repetitiva. Con un solo dispositivo, puedes controlar los gases estándar del fermentador, como aire, oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono, según las necesidades de tus cultivos.
Ventajas de los MFC de Bürkert:
- Gases de fermentador: Calibración de hasta cuatro gases diferentes.
- Aprobaciones: Cumple con USP Clase VI, FDA y disponible con certificado 3.1.
- Sin contaminación en la fermentación: Las partes en contacto con el medio están fabricadas en acero inoxidable.
- Amplio rango de ajuste: Control preciso de cantidades de gas, desde volúmenes ultra pequeños hasta grandes flujos, gracias a sensores de medición directa.
A diferencia de las mediciones con flotadores y válvulas de aguja, los MFC garantizan procesos idénticos. Además, ofrecen todas las ventajas de la digitalización, como el acceso a datos en cualquier momento.
Valor añadido en tu proceso
¿Cuáles son los beneficios de un control preciso de gases en tus procesos de fermentación? Esto se ilustra en los siguientes puntos:
Integración flexible de soluciones MFC
¿Ethernet, bus de campo o interfaz analógica? No importa qué estándar de comunicación utilices, las versátiles soluciones MFC se adaptan a tus interfaces existentes. A continuación, presentamos tres opciones de integración:
Concepto Ethernet
Los MFC se conectan directamente al nivel superior de visualización a través de switches industriales Ethernet integrados.
Concepto Bus de campo Bürkert
Los MFC se conectan a la pasarela de bus de campo Bürkert a través de interfaces büS basadas en CANopen.
- Adecuado para aplicaciones con múltiples lazos de control de flujo de gas.
- Puesta en marcha sencilla: los sistemas MFC preconfigurados se conectan al PLC mediante una pasarela.
- Acceso permanente al estado del dispositivo gracias a la comunicación digital.
Concepto de señal estándar
Los MFC se conectan al sistema I/O existente mediante interfaces analógicas..
- Conexión de los MFC a señales estándar analógicas, permitiendo continuar con el concepto de automatización actual.
- Adaptación sencilla del concepto según el número de MFC requeridos.
MFC e interfaces disponibles:
Ethernet industrial: PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT, Modbus TCP
Bus de campo: CANopen, RS485/Modbus y PROFIBUS-DP mediante una pasarela
Señales estándar: 0/4 … 20 mA, 0 ... 5/10 V (conmutable)
Una solución de sistema con múltiples ventajas
Bürkert también ofrece unidades de mezcla de gases modulares y personalizadas. Estas unidades se configuran según tus requisitos, utilizando controladores de flujo másico compactos dispuestos en paralelo, incluyendo válvulas. Se entregan previamente probadas para garantizar hermeticidad, presión y correcto funcionamiento eléctrico.
Las ventajas de una solución completa:
✓ Ahorro en costes de instalación
✓ Simplificación de las tareas de ingeniería
✓ No es necesario pedir, almacenar ni ensamblar piezas individuales
¿Quieres aumentar la eficiencia de tu planta y optimizar la medición del flujo? Contáctanos para más información.
Regulador de caudal másico (MFC)/ medidor de caudal másico (MFM) para gases
- Rangos de caudal nominal de 0,010 l/min a 160 l/min
- Gran precisión y repetibilidad en la medición
- Tiempos de reacción muy rápidos
- Sustitución de dispositivos más sencilla gracias a la memoria de configuración
- Opcionalmente: conformidad según USP clase VI, FDA y CE 1935
Regulador de caudal másico (MFC)/ medidor de caudal másico (MFM) para gases
- Rangos de caudal nominal de 0,010 l/min a 160 l/min
- Gran precisión y repetibilidad en la medición
- Tiempos de reacción muy rápidos
- Sustitución de dispositivos más sencilla gracias a la memoria de configuración
- Opcionalmente: conformidad según USP clase VI, FDA y CE 1935