Komponen dan Cara Kerja Laboratory Fermentor/Bioreaktor

Komponen dan Cara Kerja Laboratory Fermentor/Bioreaktor

Bagian-bagian Komponen dan Cara Kerja Laboratory Fermentor

A. PENGERTIAN FERMENTOR

Bioreaktor atau fermentor adalah wadah yang digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme dalam kondisi terkendali yang mencegah kontaminasi dan memaksimalkan kemampuan mikroorganisme untuk menghasilkan hasil yang diinginkan. Fermentor dilengkapi dengan kontrol untuk suhu, pH, kadar oksigen, dan parameter lingkungan lainnya yang mendukung pertumbuhan mikroorganisme terbaik.

B. BIOCANVAS LF (FSBC-LF-L01)

Gambar 1. Biocanvas LF (FSBC-LF-L01)

Gambar 1. Biocanvas LF (FSBC-LF-L01)
Sumber: Lab Fermenter, Bioreactor Catalog (Centrion.co.kr)

Spesifikasi Kontrol Sistem

Spesifikasi
Display 7inch Wide Touch TFT LCD
Agitation speed range 10 ~ 1500rpm
Motor drive AC Servo Motor, AC Induction Motor
Maximum noise range <55dB(A)
Ambient Conditions Ambient Temp 0~50℃, Humidity 85% RH
Electrical Spec AC110~220V, 50/60Hz, Single Phase, 500W(Free Voltage
Fuse capacity 10A
Weight 10Kg

 

Spesifikasi
Control System Built-in SCADA System * Built-In SCADA System – Voltage Specifications : 90~260V 50/60Hz Free Voltage – Built-in type SMPS Module UL certification. – PWM frequency control AC Servo Motor, Ac induction Motor, BLDC Motor And slow down as fast and smooth implementation. – RS232 x2, RS422 or RS485 communication port – AnalogInput:12points, Analog output : 4points, Analog record:12points – Temp.,pH, DO Cascade,Foam,ORP,OD,O2,Co2,Agitation,MFC,Pressure, Balancer Control
Feed Control Mode Fed-Batch Culture by DO, pH Inter lock pump Control 4xBuilt-in Feeding Pump(Boxer or Watson-Marlow) External pump 2ea
Communication Port Ethernet 1PC 1-6 connected to one controller (after completion of standard controller progress) Data logging, trend graph PC Control : Process Control (PID, the upper and lower values, programs, cascade, Feed)
Record Output Each sensor can be output by selecting data. D-SUB 25Pin Female Type, USB Excel file stored separately.
USB Measured data, setup data stored in the USB
Pump Module Pump 4built-in pumps, two external pump (optional)
Motor Type AC Motor or DC Motor, minimum speed is 10rpm
Speed Range 0~70rpm
Resolution 10rpm
Control Mode Programmable PID Feeding control, Pump can be assigned for Acid, Base, Antifoam, Feed
Heating Plate Range Up to 90℃
Resolution 0.1℃
Power Source 100-120V ~ 50/60Hz or 210-230V ~ 50/60Hz With electrical safety cult off switch

 Spesifikasi Standar

Spesifikasi
Vessel Spec Total Volume(Liter) 1.5L 3L  5L   7L  10L  13L
Working Volume(Liter) 1     2     3     5     7     10
Material Borosilicate glass Autoclavable, SUS316L Stainless steel for Top plate and all fittings
Etc. pH, DO, Temp, Foam, Level, Pressure, Addtion Sensor Ports Exhaust Condenser, Sparger, 4Feeding, Sampling, Inoculation Ports
Air Control Flow rate 0~10LPM │ 0~20LPM
Option Air Flow Meter / Mass Flow Controller / Mass Flow Manual
Sparger Standard : Ring Sparger / Micro Sparger
Inlet Filter 0.2㎛ Disposable Hydrophobic Filter
Agitation Control Drive Direct Top Drive Servo Motor 200W~400W,BLDC Motor / Single Mechanical seal Bottom Magnetic Drive & Servo Motor 200W~400W, BLDC Motor
Range 10~1500rpm
Impellers Rushton Standard With Fermentation / Pitched Blade Standard With Cell Culture Marine Bladeor Spin Filter Note : Customized impellers areavailable
Temp Control Thermostat system 0~150℃ ± 0.1℃ / pt100Ω Probe Heating & Cooling PID Control / Built-in Heat Exchanger / Automatic Cooling Water Valve
pH Control Range / Resolution 2~14.0 pH of set point, PID control / Gel Type
Probe Electrode Autoclavable, MettlerToledo or Hamilton (temperature range-0 ~ 140’C, the maximum pressure – 6 bar)
Control Mode Programmable PID Control system
DO Control Range / Resolution 0~200% or 0~20ppm / 0.1%
Probe Electrode Autoclavable Polarographic or Galvanic Oxygen Sensor – MettlerToledo or Hamilton
Control Mode Programmable PID Control system DO Cascade to Agitation, Mass Flow, Feeding Pump Control Oxygen enrichment module (optional) Gas Mixing Station module (optional)
ORP Control Range / Resolution Measuring range – 1000 ~ -1000 mv. / 1mV
Probe Electrode Autoclavable Redox potential, Oxidation of measurements – MettlerToledo or Hamilton (Temperature range – 0~140’C, the maximum pressure – 2.5bar)
Anti-Foam Control Range / Sensor Conductivity 0~300kΩ (Measuring the amount of foam
OD Contro Range / Sensor Measuring range 0…100EBC 0…100 EBC0…400 FTU (Turbidity measurement)
MFM or MFC Control Range / Sensor 0~10L/min (Air flow measurement) / Mass Flow Meter / Mass Flow Control
Level Sensor Control Control Electrode type Hi / Low Vessel Level control
Balancer Control Control 9,999.99g / RS232C Measured by the amount of weight on the scale output
Analog Input & Output Control Various sensor are available by utilizing the analog input / output port
Analog Recording Control It can be the sensor output data value via the analog recording

Product Details

  1. Screen

    Gambar 2. Screen Biocanvas LF (FSBC-LF-L01)

    Gambar 2. Screen Biocanvas LF (FSBC-LF-L01)
    Sumber: Lab Fermenter, Bioreactor Catalog (Centrion.co.kr)

  • User-friendly display interface
  • Separated into Main and Sub Screen for easy setting
  1. Trend Display

    Gambar 3. Trend Display Biocanvas LF (FSBC-LF-L01)

    Gambar 2. Screen Biocanvas LF (FSBC-LF-L01)

  • Display the elapsed incubation time value through each sensor color according to the expression of the graph during the culture process.
  • Able to check the dynamic range of sensor through the graph screen
  1. PC SCADA Program

    Gambar 4. PC SCADA Program Biocanvas LF (FSBC-LF-L01)

    Gambar 4. PC SCADA Program Biocanvas LF (FSBC-LF-L01)
    Sumber: Lab Fermenter, Bioreactor Catalog (Centrion.co.kr)

  • Integrated control of 1 to 6 units by applying PC SCADA program
  • Able to check the dynamic range of sensor through the graph screen

C. KOMPONEN FERMENTOR

Gambar 5. Komponen Biocanvas LF (FSBC-LF-L01)

Gambar 5. Komponen Biocanvas LF (FSBC-LF-L01)
Sumber: Lab Fermenter, Bioreactor Catalog (Centrion.co.kr)

  1. Vessel

    Gambar 6. Vessel

    Gambar 6. Vessel
    Sumber: Lab Fermenter, Bioreactor Catalog (Centrion.co.kr)Vessel atau tangki umumnya memiliki kapasitas 1-30L  dari gelas/stainless steel permukaan halus, tidak menimbulkan toksik & tahan karat.  Untuk skala lab biasa digunakan vessel ukuran 1-15L dari bahan gelas.

    Vessel atau tangki umumnya memiliki kapasitas 1-30L  dari gelas/stainless steel permukaan halus, tidak menimbulkan toksik & tahan karat.  Untuk skala lab biasa digunakan vessel ukuran 1-15L dari bahan gelas.

  2. Impellers

    Gambar 7. Impellers

    Gambar 7. Impellers
    Sumber: Lab Fermenter, Bioreactor Catalog (Centrion.co.kr)

    Impellers memiliki beberapa fungsi dalam biorekator, yaitu:

  • Memperkecil ukuran gelembung udara sehingga area interface untuk transfer oksigen menjadi besar dan menurunkan jarak difusi.
  • Mempertahankan keseragaman kultur di seluruh bagian fermentor.
  1. pH Sensor

    Gambar 8. pH sensor

    Gambar 8. pH sensor
    Sumber: Lab Fermenter, Bioreactor Catalog (Centrion.co.kr)Sesuai dengan namanya, alat tersebut berfungsi sebagai sensor pH saat berjalannya proses fermentasi menggunakan fermentor.

    Sesuai dengan namanya, alat tersebut berfungsi sebagai sensor pH saat berjalannya proses fermentasi menggunakan fermentor.

  2. DO Sensor

    Gambar 9. DO Sensor

    Gambar 9. DO Sensor
    Sumber: Lab Fermenter, Bioreactor Catalog (Centrion.co.kr)Sesuai dengan namanya, alat tersebut berfungsi sebagai sensor DO saat berjalannya proses fermentasi menggunakan fermentor.

    Sesuai dengan namanya, alat tersebut berfungsi sebagai sensor DO saat berjalannya proses fermentasi menggunakan fermentor.

  3. Temp Sensor

    Gambar 10. Temp Sensor

    Gambar 10. Temp Sensor
    Sumber: Lab Fermenter, Bioreactor Catalog (Centrion.co.kr)Sesuai dengan namanya, alat tersebut berfungsi sebagai sensor suhu saat berjalannya proses fermentasi menggunakan fermentor.

    Sesuai dengan namanya, alat tersebut berfungsi sebagai sensor suhu saat berjalannya proses fermentasi menggunakan fermentor.

  4. Foam Sensor

    Gambar 11. Foam Sensor

    Gambar 11. Foam Sensor
    Sumber: Lab Fermenter, Bioreactor Catalog (Centrion.co.kr)Sesuai dengan namanya, alat tersebut berfungsi sebagai sensor foam (buih) saat berjalannya proses fermentasi menggunakan fermentor.

    Sesuai dengan namanya, alat tersebut berfungsi sebagai sensor foam (buih) saat berjalannya proses fermentasi menggunakan fermentor.

  5. Gas Sensor

    Gambar 12. Gas Sensor

    Gambar 12. Gas Sensor
    Sumber: Lab Fermenter, Bioreactor Catalog (Centrion.co.kr)Sesuai dengan namanya, alat tersebut berfungsi sebagai gas sensor saat berjalannya proses fermentasi menggunakan fermentor.

    Sesuai dengan namanya, alat tersebut berfungsi sebagai gas sensor saat berjalannya proses fermentasi menggunakan fermentor.

  6. CO2 Sensor

    Gambar 13. CO2 Sensor

    Gambar 13. CO2 Sensor Sumber: Lab Fermenter, Bioreactor Catalog (Centrion.co.kr)Sesuai dengan namanya, alat tersebut berfungsi sebagai sensor CO2 saat berjalannya proses fermentasi menggunakan fermentor.

    Sesuai dengan namanya, alat tersebut berfungsi sebagai sensor CO2 saat berjalannya proses fermentasi menggunakan fermentor.

  7. OD Sensor

    Gambar 14. OD Sensor

    Gambar 14. OD Sensor
    Sumber: Lab Fermenter, Bioreactor Catalog (Centrion.co.kr)

    Sesuai dengan namanya, alat tersebut berfungsi sebagai sensor OD saat berjalannya proses fermentasi menggunakan fermentor.

  8. Optical DO Sensor

    Gambar 15. Optical DO Sensor

    Gambar 15. Optical DO Sensor
    Sumber: Lab Fermenter, Bioreactor Catalog (Centrion.co.kr)

    Sesuai dengan namanya, alat tersebut berfungsi sebagai sensor DO optical saat berjalannya proses fermentasi menggunakan fermentor.

D. CARA KERJA FERMENTOR

Gambar 16. Diagram Bioreaktor

Gambar 16. Diagram Bioreaktor
Sumber: How a bioreactor works

  1. Mikroba serta nutrisi yang dibutuhkan dimasukkan ke dalam tangki fermentor. Nutrisi yang dimasukkan harus sesuai dengan kebutuhan mikroba. Mikroba satu dengan spesies lain memiliki kebutuhan nutrisi yang berbeda juga. Sehingga, perlu diperhatikan dan disesuaikan.
  2. Konsentrasi oksigen, suhu, dan pH harus secara konstan dan mengikuti kebutuhan mikroba yang sedang difermentasi agar hasil/produk sesuai yang diinginkan. Hal ini berarti mikroba akan tumbuh dengan cepat dengan waktu fermentasi yang singkat.
  3. Pada bagian sensor dalam diagram tersebut berfungsi untuk mengontrol konsentrasi oksigen, suhu dan pH yang terdapat di dalam bioreaktor.
  4. Aerator berfungsi dalam aerasi yaitu penambahan oksigen ke dalam air sehingga oksigen terlarut di dalam air semakin tinggi. Pada prinsipnya aerasi itu mencampurkan air dengan udara atau bahan lain sehingga air yang beroksigen rendah kontak dengan oksigen atau udara.
  5. Bagian water jacket berfungsi untuk memastikan suhu bioreaktor sesuai dengan yang diinginkan, sehingga terdapat aliran air dingin untuk mengontrol suhu apakah perlu dinaikkan suhunya atau diturunkan suhunya.
  6. Bagian acid/base merupakan komponen yang berfungsi untuk mengontrol pH dalam bioreaktor.
  7. Semua komponen yang terdapat dalam bioreaktor saling bekerjasama agar mikroba tetap hidup selama waktu fermentasi dengan selalu menjaga lingkungan bioreaktor (O2, pH, dan suhu).

PT. Indogen Intertama dapat membantu kebutuhan Anda untuk menyuplai bioreaktor sesuai dengan keinginan Anda. Selain itu, kami juga dapat membantu suplai komponen bioreaktor yang Anda butuhkan. Untuk info selengkapnya dapat mengubungi via email asri.indogen@gmail.com atau melalui nomor WhatsApp kami yang terdapat di web.

Referensi:

http://centrion.co.kr/en/sub/product/view.asp?p_idx=22&p_cate=16

https://youtu.be/XdUVYP0kktE?si=M0UJ2KHhqgYptoCY