Bioréacteurs : précision et efficacité maximales dans chaque processus
30/09/2024
ÉquipementsUn bioréacteur industriel est un équipement conçu pour fournir un environnement contrôlé dans lequel des micro-organismes, des cellules animales ou végétales ou de la biomasse peuvent croître, se multiplier et produire des produits biologiques spécifiques. Les bioréacteurs sont essentiels dans un grand nombre d’industries, notamment pharmaceutiques, alimentaires, chimiques et vétérinaires, en raison de leur capacité à faciliter les processus biologiques à grande échelle de manière efficace et contrôlée.
Un fermenteur est un type spécifique de bioréacteur utilisé pour réaliser des processus de fermentation, dans lesquels les micro-organismes transforment des substrats en produits, comme la transformation du lait en yaourt.
Dans un bioréacteur, il est très important de pouvoir garantir une bonne stérilisation afin d’éviter tout risque de contamination. Ce processus peut être réalisé par vapeur directe ou par chauffage au moyen de la double enveloppe entourant le réacteur. Dans l’industrie, le processus de stérilisation est normalement effectué à environ 130 ºC pendant environ 30 minutes pour désactiver les micro-organismes et les bactéries. Dans les deux cas, il est nécessaire que la cuve soit aseptique et qu’elle puisse être pressurisée jusqu’à 3 bars, conformément à la directive sur les équipements sous pression (DESP).
BIORÉACTEUR INOXPA : bioréacteur à cuve agitée
Les bioréacteurs à cuve agitée sont largement utilisés dans l’industrie en raison de leur capacité à mélanger en permanence les composants à l’intérieur de la cuve au moyen d’agitateurs.
- Applications : Production de produits chimiques, fermentation de micro-organismes pour les produits pharmaceutiques et alimentaires.
- Avantages : Capacité à fournir une agitation contrôlée, évolutivité.
Grâce à la longue expérience d’INOXPA dans sa division d’agitation et de mélange, les meilleurs équipements ont été identifiés pour garantir une dispersion homogène. Les fermenteurs d’INOXPA sont équipés du modèle d’agitateur CXC fabriqué en interne, qui se distingue par l’utilisation d’une garniture mécanique pour préserver l’étanchéité de la cuve. Pour une bonne homogénéisation du produit, on utilise des pales radiales ou de Rushton, qui sont excellentes pour disperser les gaz dans les liquides. Grâce à ce type de pales, l’oxygène injecté par le diffuseur de gaz est uniformément mélangé au produit.
Composants d’un bioréacteur
Le bioréacteur crée un environnement contrôlé où des facteurs tels que la température, le pH, l’oxygène et les nutriments sont maintenus à des niveaux optimaux. Le contrôle précis de ces paramètres maximise la croissance et le développement des micro-organismes ou des cellules et l’efficacité de la production des produits souhaités. L’agitation est un élément clé pour assurer une homogénéisation optimale des gaz et des nutriments. INOXPA utilise sa grande expérience en matière de composants d’agitation et de mélange pour assembler l’équipement le plus efficace pour ce type de processus.
Principaux composants
- Chambre de culture : Cuve aseptique en acier inoxydable où les micro-organismes ou les cellules croissent et se développent.
- Système d’agitation : Mélange uniforme des nutriments et des gaz à l’aide de pales de Rushton, excellentes pour la dispersion des gaz dans les liquides.
- Contrôle de la température : Maintien d’une température optimale grâce à des systèmes de chauffage ou de refroidissement.
- Contrôle du pH : Mesure du pH pour connaître l’état du processus.
- Diffuseur de gaz : Fourniture de l’oxygène nécessaire aux organismes aérobies par aération d’air ou injection d’oxygène.
- Turbidité : Indicateur de turbidité (unités NTU), qui permet de surveiller le processus de multiplication des micro-organismes.
- Systèmes d’alimentation et d’extraction : Ajout de nutriments et extraction des produits et des déchets de manière contrôlée et aseptique, en évitant toute contamination éventuelle.
- Contrôle des gaz : Contrôle de la concentration de gaz à l’intérieur de la cuve.
Domaines d’application des bioréacteurs
Les bioréacteurs sont des équipements polyvalents et essentiels dans un grand nombre d’industries et d’applications, qu’elles soient pharmaceutiques, alimentaires, chimiques ou environnementales. Leur capacité à créer un environnement contrôlé pour la croissance et la production de micro-organismes et de cellules en fait un élément crucial de l’innovation industrielle et de la durabilité.
Industrie pharmaceutique
Les bioréacteurs sont indispensables à la production de médicaments biotechnologiques, tels que les anticorps monoclonaux, les vaccins, l’insuline, les vitamines et les acides aminés.
Industrie chimique
Les bioréacteurs permettent la synthèse de produits chimiques et la production d’enzymes industrielles. Voici quelques applications : Production de biopolymères, de biosurfactants, de bioplastiques et d’autres produits chimiques organiques.
Industrie alimentaire
Ils sont utilisés pour la production d’aliments et de boissons par des processus de fermentation et la culture de micro-organismes bénéfiques. Voici quelques applications : Production d’enzymes, de probiotiques, de yaourt, de fromage, de bière, de vin et d’autres produits fermentés.
Les bioréacteurs sont également utilisés dans d’autres secteurs : traitement des eaux usées et de l’environnement, production de biocarburants, production d’engrais, etc.
Chez INOXPA, nous avons une longue expérience des solutions pour l’industrie sanitaire, tant alimentaire que pharmaceutique, de sorte que tous nos équipements ont une conception hygiénique conforme aux besoins de nos clients. Les fermenteurs INOXPA ne font pas exception et sont conçus pour garantir un bon nettoyage et une bonne stérilisation par NEP (nettoyage en place) et SEP (stérilisation en place), conformément aux réglementations GMP et FDA. Leur capacité à s’intégrer dans les systèmes de contrôle modernes et à se conformer aux réglementations les plus strictes en fait un choix idéal pour la production et le développement dans le domaine de la biotechnologie.
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