อะไรคือความคล้ายคลึงกันระหว่างเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องหมัก?

วัตถุประสงค์หลักของทั้งเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องหมักคือการแปลงสาร:

• เครื่องปฏิกรณ์: การแปลงวัตถุดิบเป็นผลิตภัณฑ์เป้าหมาย (เช่นแอมโมเนีย, พลาสติก) ผ่านปฏิกิริยาทางเคมีหรือกระบวนการทางกายภาพ (เช่นการเร่งปฏิกิริยา, การเกิดพอลิเมอไรเซชัน)
• เครื่องหมัก: การแปลงสารตั้งต้นเป็น bioproducts (เช่นแอลกอฮอล์, ยาปฏิชีวนะ) ผ่านกิจกรรมการเผาผลาญของจุลินทรีย์หรือเซลล์

ความคล้ายคลึงกันในธรรมชาติ: ทั้งสองพึ่งพาอินพุตพลังงาน (เช่นความร้อนการกวนเชิงกล) และการควบคุมกระบวนการเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแปลง

ส่วนประกอบพื้นฐาน: ทั้งหมดคือเรือปิดด้วยส่วนประกอบทั่วไปต่อไปนี้:

• ระบบกวน: สำหรับการผสมสารตั้งต้นหรือของเหลวในการเพาะเลี้ยง (พายกวนเชิงกล, ฟองก๊าซ ฯลฯ )
• ระบบถ่ายเทความร้อน: แจ็คเก็ตหรือขดลวดสำหรับการควบคุมอุณหภูมิ (เช่นการไหลเวียนของน้ำระบายความร้อน, การทำความร้อนด้วยไอน้ำ)
• เซ็นเซอร์และระบบควบคุม: เพื่อตรวจสอบและควบคุมพารามิเตอร์เช่นอุณหภูมิความดัน pH ออกซิเจนละลาย ฯลฯ
• ทางเข้าและทางออก: สำหรับการเพิ่มวัตถุดิบหรือผลิตภัณฑ์ปลดปล่อย

การตรวจสอบพารามิเตอร์สำคัญ

• อุณหภูมิ: ทุกคนจำเป็นต้องมีการควบคุมอย่างแม่นยำ (เช่นอุณหภูมิสูงสำหรับปฏิกิริยาเคมีอุณหภูมิคงที่สำหรับการหมัก)
• ประสิทธิภาพการผสม: อาศัยการกระจายหรือการกระจายก๊าซเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นเนื้อเดียวกัน
• มวลและการถ่ายเทความร้อน: การเพิ่มประสิทธิภาพอัตราการเกิดปฏิกิริยาหรือประสิทธิภาพการเผาผลาญของจุลินทรีย์

ระบบอัตโนมัติและการบันทึกข้อมูล

• เครื่องปฏิกรณ์และเครื่องหมักที่ทันสมัยมักจะติดตั้ง PLC หรือระบบคอมพิวเตอร์สำหรับการตรวจสอบและข้อเสนอแนะแบบเรียลไทม์

คุณสมบัติคู่ของเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ

• เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเป็นทั้งเครื่องปฏิกรณ์ชนิดหนึ่งและถือได้ว่าเป็นส่วนขยายของหมัก (เช่นสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม)
• ตัวอย่างเช่นในการผลิตวัคซีนจำเป็นต้องมีการควบคุมความแม่นยำของเครื่องปฏิกรณ์และสภาพแวดล้อมที่ปลอดเชื้อของเครื่องหมัก

ประเภทผลิตภัณฑ์อาจทับซ้อนกัน

• สารเคมีที่ใช้ชีวภาพบางชนิด (เช่นกรดแลคติก, เอทานอล) สามารถผลิตได้ทั้งในหมักอาหารทั่วไปและสังเคราะห์ในเครื่องปฏิกรณ์เอนไซม์-แคตตาลิส