Reproducerbara processer för fermenteringen
Individuella gasregleringssystem för fermentorer – Samarbetet med ZETA
Dra fördel av ett certifierat komplettsystem:
- Enkel integrering: MFC:er och nödvändiga komponenter går att kombinera till ett anslutningsfärdigt, certifierat gasregleringssystem.
- Certifierade komponenter: Alla delar som kommer i kontakt med mediet är av rostfritt stål, MFC:erna uppfyller kraven för USP klass VI, 21CFR177 och levereras med intyg 3.1 enligt DIN EN 10204.
- Flexibel gasförsörjning: MFC:erna går att kalibrera för upp till fyra olika gaser som sen tillförs processen.
- Från en källa: Anskaffning med en enda leverantör inkl. komplett systemdokumentation.
Vid fermenteringsprocesser är den exakta regleringen av gasflöden avgörande för produktkvaliteten. Bakterier och andra biologiska material kan bara frodas då de får rätt näring. Här måste gasflöden vid behov anpassas till de kontinuerligt växande kulturerna. Den här processen måste styras exakt och reproducerbart. Data för gasdoseringen måste dessutom vara reproducerbara och alltid kunna avfrågas samt dokumenteras. Massaflödesregulatorer (MFC), som kan kalibreras för flera olika gaser, öppnar för intressanta möjligheter. De går att kombinera med alla nödvändiga komponenter för anslutningsfärdiga gasregleringssystem (Gasbox) och går därmed enkelt att integrera som komplettsystem.
Det anslutningsfärdiga, kompletta gasregleringssystemet behöver ca halva monteringsplatsen jämfört med tidigare lösningar.
Flexibelt användbara fermentorer för industrin
ZETA-koncernen med huvudkontor nära Graz, Österrike är specialist på skräddarsydda process- och procedurlösningar för sådana sterila och aseptiska applikationer. Som teknologileverantör för den bioteknik- och läkemedelsindustrin konstruerar, installerar och digitaliserar ZETA kundspecifika lösningar för ansedda företag i hela världen. Ett exempel på det är flexibelt användbara fermentorer som kan användas i olika användningar tack vare varierbara gasningsprocesser. Reproducerbarheten för de enskilda fermentationsprocesserna säkerställs här även genom de automationslösningarna som applikationen anpassas till, standardiserade CIP/SIP-förlopp samt definierade regulatorstrategier. För att reglera de gaser som krävs vid fermenteringen, t.ex. luft, syrgas, kvävgas och koldioxid, använder ZETA Bürkert:s MFC:er.
”Det var avgörande för oss att få ett högflexibelt gassystem samtidigt som det är kompakt, som dessutom uppfyller alla gällande krav på certifieringar för material som kommer i kontakt med medierna. Det är särskilt magnetventilerna, som utöver intyget 3.1 även är certifierat enligt USP klass VI och 21CFR177, samt ventilblocket.”
Från enskilda komponenter till det individuella gasregleringssystemet
MFC:erna är byggda som kompakta enheter och består av komponenterna flödessensor och reglerelektronik samt en proportionalventil som manöverdon. Den termiska MEMS-sensorn som finns direkt i gasströmmen uppnår mycket snabba reaktionstider och en hög mätnoggrannhet samtidigt som kalibreringen är långtidsstabil. Det gör att enheterna säkerställer en mycket finkänslig och precis reglering oberoende av störningar som trycksvängningar eller tillfälliga flödesmotstånd. Alla delar som kommer i kontakt med mediet är av rostfritt stål och MFC:erna uppfyller kraven för USP klass VI, 21CFR177 och levereras med intyg 3.1 enligt DIN EN 10204. På fermentorerna är MFC:erna inga ensamma kämpar. De går att kalibrera för upp till fyra olika gaser som sen kan tillföras processen efter behov. Därför positioneras tre magnetventiler efter varje MFC för att leda gaserna till önskade anslutningspunkterna på fermentorn. Det ger en maximal flexibilitet vid gasförsörjningen för respektive organism. De kan anpassas dynamiskt till processkraven via receptskrivningen.
Allt från en enda källa: komponenter, byggnation av kopplingsskåp och projektering
”Vi har tjänat på samarbetet. Med komplettlösningen från en enda källa gick anskaffningsarbetet avsevärt snabbare och vi kunde koncentrera oss på våra kärnkompetenser.”
Gasregleringssystemet som sitter i ett hus med åtkomst framifrån, består beroende av användningsområde och nödvändiga gasflöden av fyra till sex MFC:er med tre certifierade magnetventiler var för de olika gaserna samt nödvändiga backventiler. För att göra användningarna (t.ex. laboratorium, produktion) rättvisa och undvika onödiga kostnader levereras dessutom det individuella gasregleringssystemet i certifieringssteg i två olika nivåer. För fermentorer i produktionsanläggningar inom läkemedels- eller biokemisk industri måste även gassegmenten uppfylla de högsta kraven vad gäller biokompabiliteten för använda material och komponenter som kommer i kontakt med medier. En ytterligare fördel är den enkla anskaffningsprocessen för hela gasboxsystemet från en leverantör. Du får den kompletta systemdokumentationen inklusive alla intyg från en källa.
Enkel driftsättning tack vare anslutningsfärdig leverans
”Även här har armaturspecialisterna agerat kompetent och vi är mycket nöjda.”
På plats behöver anläggningskonstruktören bara ansluta el- och medieförsörjningen. På hela taget gick utvecklingen av fermentorernas individuella gasregleringssystem smärtfritt. Som alltid fanns det dock några utmaningar på vägen. T.ex. anpassades Bürkert:s egna CANopen-baserade bussystem till fermentorns styrning. Nu kommunicerar MFC:erna via Profinet med den överordnade styrningen. Även backventilerna behövde modifieras för att kunna användas i gasregleringssystemen, då det under drift visade sig att dessa ventiler orsakade vibrationer på MFC:erna vilket påverkade regleringskvaliteten. Lösningen: Backventilernas fjäder togs bort, funktionen påverkades och svängningsorsaken var åtgärdad.
”Med Bürkert hittade vi en kompetent partner för utvecklingen av den här gasboxen. Det täta, kollegiala samarbetet resulterade i ett anslutningsfärdigt gasregleringssystem som är perfekt avstämt på våra krav och som kräver halva monteringsplatsen jämfört med tidigare lösningar.”
