EKATO

Technologie de mélange dans l’industrie des biotechnologies

Procédés de fermentation, homogénéisation et de stérilisation

La biotechnologie est considérée comme la technologie clé du 21e. siècle. Une de ses applications majeures est l’utilisation d’organismes vivants comme les bactéries, les champignons, les levures, les cellules de plantes, les virus, les cellules de mammifères et leurs produits.

EKATO accompagne les entreprises du secteur des biotechnologies dans quatre domaines, à savoir les procédés biotechnologiques tels que la fermentation, l’homogénéisation et la stérilisation, ainsi que la synthèse de matériaux de base biosourcés et biodégradables. L’expertise d’EKATO s’appuie sur des décennies d’expérience des procédés de fermentation, de planification, d’analyse et de mise en œuvre de tests de laboratoire, ainsi que de la montée en cadence vers des volumes de niveau industriel. De plus, la société a réalisé de nombreux projets (de référence) dans et autour de la production de sucres et de succédanés de sucre, ainsi que la synthèse de produits chimiques verts et de polymères.

L’un des rôles de la fermentation est de synthétiser des composés chimiques en utilisant des enzymes, des bactéries, des champignons ou des levures. Des applications d’un nouveau genre ont été rendues possibles grâce aux dernières avancées et connaissances en biotechnologie, comme le fonctionnement de micro-organismes en microbiologie, des améliorations dans la stérilisation et la culture de cellules, ainsi que des manipulations génétiques ciblées pour produire des organismes hautement performants. Inutile de dire que la technologie de mélange y a contribué de manière considérable. Des procédés de fermentation modernes sont utilisés pour obtenir des substances telles que des enzymes, des ingrédients pharmaceutiques actifs, des acides aminés et des vitamines comme métabolites provenant de microorganismes. Un grand nombre de ces procédés de production sont effectués le plus efficacement dans les fermenteurs agités.

Manufacturing processes that are both environmentally sound and climate friendly are becoming far more important in the process industry. Les réacteurs d’agitation sont couramment utilisés dans la production de produits chimiques et de polymères biosourcés et biodégradables. Dans des procédés tels que celui-ci, l’utilisation ciblée de systèmes d’agitateurs personnalisés permet d’assurer un transfert efficace de masse et de chaleur, ce qui contribue fortement aux caractéristiques durables et éco-responsables des procédés.

Dans les processus de fermentation, le développement est confronté à une augmentation de la productivité et des volumes maximaux des fermenteurs (économie d’échelle). La production de métabolites secondaires peut également entraîner des bouillons de fermentation avec des viscosités très élevées et un comportement extrême non newtonien.

Par conséquent, le fermenteur combiné au système d’agitateur doit faire face à une augmentation des problèmes liés à l’homogénéisation du bouillon de fermentation, du transfert de chaleur et de la dispersion de l’air.

Dans l’idéal, la collaboration commence déjà lors de la phase des tests en laboratoire. Dans ce cas, EKATO peut également aider à planifier les tests et à analyser les résultats, afin d’obtenir les informations nécessaires pour une mise à l’échelle optimale du processus et des paramètres géométriques.

Le choix du système d’agitateur et de la géométrie du fermenteur, avec les éléments de transfert de chaleur et les déflecteurs, peut s’accompagner d’une simulation de flux numérique (CFD). Afin de permettre un fonctionnement sûr et fiable de tous les composants du fermenteur, la mise à l’échelle mécanique peut être assurée par une analyse des éléments finis (FEA).

En cas de demandes spéciales de conception stérile, EKATO offre la solution pour les composants internes du fermenteur, mais aussi des conceptions spéciales stériles pour les systèmes d’étanchéité.

  • Produits biosourcés et biodégradables
  • Fermentation
  • Chimie verte
  • Polymères écologiques