기술소개

기술소개

Technology Introduction

씨엔에스는 생산 효율이 우수한 미생물 배양기를 제작하기 위해 간접멸균방식을 도입하였습니다.

고농도 배양에 적합한 간접멸균방식을 국내 최초로 도입하였으며, pH, DO, Gas, 온도 등의 정밀제어기술과 융합된 배양시스템은 최고의 성능을 보장합니다.

간접멸균식 배양 시스템

배지성분(영양소) 파괴 최소화

배관의 간소화

유지비 최소화

제어 시스템의 편리성

유저 맞춤형 제어시스템 구축

간편한 조작 방식

배양상태 확인의 편리성

Indirect sterilization process (간접 멸균 공정)

간접멸균 방식은 배지의 영양소를 최상의 상태로 유지함으로써 보다  높은 수율의 배양결과를 제공합니다. 

열교환기를 통해 Jacket water를 가열/순환하여 멸균하는 방식으로 배양기 내부 표면의 탄화현상과 배지 갈변을 방지함으로써 배지 조성 변화를 최소화하여 높은 생산성 보장

멸균시작

스팀을 판형 열교환기에 공급하고 열교환기에 연결된 자켓 순환수에 열원 공급

멸균

Jacket 순환수 온도를 121℃이상 가열하여 탱크 내부 배지 멸균

멸균 후 냉각

냉각수를 공급하여 탱크 내부의 배지 냉각

냉각 완료

냉각수 공급을 중단하고 전기 히터를 사용하여 배양 온도 정밀 제어

기술 내용

본 발명은 간접멸균식 미생물 배양기에 관한 것으로서, 배양기의 운전방식의 하나로 기존에 사용되었던 멸균방식의 단점을 극복하고 최적의 배양상태를 유지할 수 있으며 에너지의 효율적인 관리 및 장비의 유지관리에 탁월한 방법으로 특히 멸균 시에 내부 내용물의 성분 파괴를 최소화하는데 탁월한 배양기의 멸균방식이다.

미생물 배양기에 있어서, 상측면에 형성된 모터에 연결되어 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 길이 방향으로 일정간격 이격되어 다수개로 형성되어 배지에서 미생물이 대사활동을 할 수 있도록 회전하는 교반기로 구성되는 반응조와 상기 반응조의 외주면에 형성되고, 상기 반응조의 내부에 저장된 배지 속 잡균을 간접적으로 멸균시키기 위해 내부에 유입된 냉각수를 스팀에 의해 열을 가하도록 유입/유출구가 상,하부에 형성되는 온도조절용 자켓과 상기 온도조절용 자켓의 유입/유출구에 연결되어 반응조 내부의 온도를 조절하도록 냉각수와 스팀을 열교환 시키는 온도조절장치와 상기 반응조의 상부 외주면을 관통하여 반응조의 내부 하단부까지 형성된 공기관을 통해 외부의 정화된 공기가 반응조의 내부에 유입시키는 공기공급장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

 

분야
  • 생물산업
  • 화학반응
  • 의약
  • 식물세포배양기
  • 미생물농약
  • 동물세포배양기

 

발명의 효과

본 발명의 간접멸균식 미생물 배양기는 배지와 미생물을 내포하는 반응조의 외주면에 온도조절용 자켓이 형성되고, 상기 온도조절용 자켓에 형성된 유입/유출구를 통해 열매체유을 공급 및 열교환하는 온도조절장치가 형성됨으로써, 배지의 성분이 유지되어 미생물을 최적의 배양상태를 유지할 수 있고, 그로 인해 정확한 발효의 성과를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 미생물 배양시 온도조절을 일정하게 유지할 수 있어 스팀의 인입이 일정 부위에만 치중되어 과도한 배출을 줄일 수 있어 에너지 절약 효과가 있으며, 배양기에 기계적인 무리가 저감되어 유지 보수가 용이하며, 멸균 중 발생할 수 있는 배양기 반응조의 음압에 의한 찌그러짐 현상이 현저히 낮아져 안전사고가 감소하는 효과가 있다.

Direct sterilization

  1. 탱크 내부 온도가 균일하지 않음
  2. 탱크 내부 표면의 온도가 높아 배지 탄화
  3. Tank, Pipe, Valve 등 내구성 저하로 유지보수

Indirect sterilization

  1. 탱크 내부 온도가 균일함
  2. 간접 열전달로 배지 성분 파괴 최소화
  3. Tank, Pipe, Valve 등 내구성 증가로 유지보수 비용 감소

제어시스템의 편리성

사용이 편리한 UI 디자인

국내 유일 멸균차트 (Time table)

Main control display

Sterilize table

100L 배양기(RPM)

  • 100 rpm의 경우 임펠러의 회전이 유체의 흐름을 반경 방향(radial direction)으로 밀어주는 효과를 내기에는 회전에 의한 유체의 운동량 전달이 충분하지 않음.
  • 100rpm은 회전 방향으로의 흐름, 300, 500 rpm에서 혼합에 유리한 상하 방향으로의 유체 흐름이 분명하게 나타남.
  • 100 rpm 보다는 300, 500 rpm에서 유동의 흐름이 복잡해 지고 이는 혼합의 측면에서 더 유리함을 알 수 있음.

100L 배양기(Mass concentration)

  • 회전수 100 rpm에서 세가지 높이에서의 수평 단면에 대해 유속과 공기 농도 분포를 도시함.
  • 아래 부분에서는 공기의 농도가 매우 낮고 위로 갈수록 공기 농도가 증가 하는 것을 알 수 있음.
  • 유체의 흐름이 정체 되거나 약한 곳에서 공기의 농도가 낮음 경향성을 보임.
  • 회전수가 높아질수록 공기가 차지하고 있는 부피가 증가함.
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