Die Bestimmung des optimalen Bioreaktorvolumens ist für eine effiziente biochemische Großproduktion unerlässlich, gewährleistet maximale Ausbeute bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Wirtschaftlichkeit und Betriebsstabilität und beeinflusst die Berechnung durch mehrere Faktoren, einschließlich mikrobieller Wachstumsraten, Substratverfügbarkeit und Prozessdesign.

Faktoren, die das Bioreaktorvolumen beeinflussen

Zu den Hauptfaktoren gehören der gewünschte Produktionsmaßstab, die mikrobielle Wachstumskinetik und die Substratverbrauchsraten.

Schritte zur Berechnung des Bioreaktorvolumens

Befolgen Sie diese Schritte, um das Bioreaktorvolumen zu schätzen:

  • Bestimmen Sie die Gesamtmenge des Produkts, das pro Charge benötigt wird.
  • Schätzung der spezifischen Produktivitätsrate des Mikroorganismus.
  • Berechnen Sie die erforderliche Biomassekonzentration.
  • Berechnen Sie die gesamte Fermentationszeit.
  • Verwenden Sie die Formel: Volumen = (Gesamtbiomasse) / (Biomassekonzentration).

Beispielrechnung

Wenn ein Prozess 100 kg Produkt mit einer spezifischen Produktivität von 0,5 g/l/h erfordert und die Fermentation 48 Stunden dauert, beträgt der gesamte Biomassebedarf 100 kg. Bei einer Biomassekonzentration von 10 g/l wäre das Bioreaktorvolumen:

Volumen = (100.000 g) / (10 g / L) = 10.000 L.