Endüstriyel Fermantör ve Biyoreaktör Sistemleri

Laboratuvar Ölçeğinden Endüstriyel Üretime: Biyoteknoloji ve Gıda İçin Hassas Proses Kontrolü.

Biyoteknolojik üretimde başarı, canlı mikroorganizmaların veya hücrelerin ihtiyaç duyduğu ortamı ne kadar hassas kontrol edebildiğinize bağlıdır. Standart bir tankın ötesinde, Fermantör ve Biyoreaktör Çözümlerimiz; kütle transferi (kLa), ısı transferi ve sterilite güvencesini optimize eden sibernetik sistemlerdir. İster dayanıklı maya/bakteri kültürleri (Fermantasyon), ister hassas memeli hücre kültürleri (Biyoreaktör) olsun; AISI 316L paslanmaz çelik kalitesi ve ASME BPE standartlarına uygun yüzey işleme teknolojisi ile "Scale-Up" (ölçek büyütme) süreçlerinizde yanınızdayız.

Fermantör mü, Biyoreaktör mü? Doğru Sistemi Seçmek

Her ne kadar terimler birbirinin yerine kullanılsa da, mühendislik tasarımları, içinde yaşatılacak organizmaya göre radikal farklılıklar gösterir.

1. Mikrobiyal Fermantörler (Bakteri, Maya, Mantar)

Yüksek oksijen tüketimine ve hızlı büyümeye sahip organizmalar (Örn: E. coli, S. cerevisiae) için tasarlanmıştır.

Tasarım: Yüksek H/D (Yükseklik/Çap) oranı (Genellikle 3:1) ile gaz kabarcıklarının sıvı içinde kalma süresini artırarak oksijen transferini maksimize eder.
Karıştırma: Yüksek kesme kuvveti (High Shear) sağlayan Rushton Türbinleri kullanılır. Bu, gazı parçalayarak (Gas Dispersion) kLa değerini yükseltir.
Soğutma: Yüksek metabolik ısıyı uzaklaştırmak için geniş yüzeyli iç serpantinler veya ceketler kullanılır.

2. Hücre Kültürü Biyoreaktörleri (Memeli, Bitki, Yosun)

Fiziksel strese (Shear Stress) dayanıksız, hassas hücreler (Örn: CHO, Vero) için tasarlanmıştır.

Tasarım: Daha geniş gövde yapısı (H/D 1:1 veya 2:1) ile yüzey havalandırmasını kolaylaştırır.
Karıştırma: Hücre duvarını parçalamayan, nazik karıştırma sağlayan Marine (Pervane) veya Hidrofoil tipi kanatlar kullanılır.
Havalandırma: Mikro-sparger teknolojisi ile köpük oluşturmadan oksijen doygunluğu sağlanır.

Kritik Alt Sistemler ve Sterilite Teknolojisi

Bir biyoreaktörün kalbini, kontaminasyon riskini sıfıra indiren sızdırmazlık ve otomasyon teknolojileri oluşturur.

Manyetik Karıştırıcı (Magnetic Drive) vs. Mekanik Salmastra

Manyetik Tahrik: Motor ile şaft arasında fiziksel bir delik yoktur, güç manyetik alanla iletilir. Sızdırmazlık riski %0'dır. Özellikle aşı ve yüksek değerli ilaç üretiminde Tam Sterilite için önerilir.
Çift Mekanik Salmastra (Double Mechanical Seal): Yüksek viskoziteli ve büyük hacimli ( >5.000 Litre) fermantasyonlarda, şaftın sızdırmazlığı steril buhar bariyerli çift conta sistemi ile sağlanır.

Otomasyon ve Veri Bütünlüğü (21 CFR Part 11)

Biyoproses, veri demektir. Siemens veya Allen Bradley tabanlı PLC/SCADA sistemlerimiz:

Kontrol: Çözünmüş Oksijen (DO), pH, Sıcaklık, Köpük ve Besleme (Feed) parametrelerini PID döngüleri ile yönetir.
Regülasyon: İlaç ve gıda takviyesi üreticileri için FDA 21 CFR Part 11 uyumlu; değiştirilemez veri kaydı (Audit Trail), elektronik imza ve reçete yönetimi sunar.

Yüzey Kalitesi ve Elektropolisaj

Biyofilm oluşumunu engellemek için tank iç yüzeyleri mekanik polisaj sonrası Ra ≤ 0.4 µm seviyesine getirilir ve isteğe bağlı olarak Elektropolisaj işlemi uygulanır. Bu işlem, yüzeydeki demir iyonlarını alarak korozyon direncini artırır ve "ayna" parlaklığı sağlar.

Sektörel Uygulama Alanları

Endüstriyel Enzim ve Maya: Yüksek havalandırma kapasiteli (vvm), fed-batch beslemeli sistemler.
Sirke ve Organik Asit: Asetik asit korozyonuna karşı AISI 316Ti veya özel alaşımlı, yüksek korozyon dirençli fermantörler.
Biyogübre ve Tarım: Sıvı mikrobiyal gübre üretimi için maliyet-etkin, sterilizasyon (SIP) özellikli tanklar.
Probiyotik ve Starter Kültür: Yoğurt, peynir ve gıda takviyesi endüstrisi için saf kültür üretim tankları.

2025 Biyoteknoloji Yatırım Teşvikleri ve Hibe Fırsatları

Biyoreaktör yatırımları, Türkiye'nin "Yüksek Teknoloji" stratejik hedefleri arasındadır ve 2025 yılında ciddi devlet destekleri mevcuttur.

1. Teknoloji Odaklı Sanayi Hamlesi (HAMLE)

Biyoteknolojik ilaç, aşı ve endüstriyel enzim üretimi yapan firmalar, "Stratejik Yatırım" kapsamında değerlendirilerek; makine hibe desteği, faiz desteği ve vergi indirimlerinden yararlanabilir.

2. KOSGEB Ar-Ge ve İnovasyon Destekleri

2025 yılı itibarıyla güncellenen limitlerle, KOBİ'ler Ar-Ge projeleri kapsamında alacakları biyoreaktör ve otomasyon sistemleri için 1.100.000 TL üst limitli ve %75 oranında destek alabilirler. Yerli malı makine alımında bu orana +%15 eklenir.

3. IPARD III (Gıda ve Tarım)

Tarım ve Orman Bakanlığı'nın Eylül 2025 çağrısı kapsamında; sirke, turşu, fermente içecek ve süt ürünleri işleyen tesisler, paslanmaz tank yatırımlarında %50-75 hibe desteğinden faydalanabilir.

Size Özel "Scale-Up" Projelendirme

Laboratuvar ölçeğinden (10L - 50L) pilot ölçeğe (500L) ve endüstriyel üretime (10.000L+) geçiş sürecinizde, mühendislik hesaplamalarını (kLa, ısı yükü, güç) yaparak size en uygun sistemi tasarlıyoruz.

İletişim

Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

Soru: Sirke fermantasyonu için hangi malzemeyi kullanıyorsunuz? Cevap: Sirke (asetik asit), paslanmaz çelik için oldukça korozif bir ortamdır. Standart 316L zamanla "pitting" (karıncalanma) korozyonuna uğrayabilir. Bu nedenle sirke fermantörlerinde (asetator) mutlaka AISI 316Ti (Titanyum katkılı) veya daha üstün özel alaşımlar kullanıyoruz.

Soru: Biyoreaktörlerinizde SIP (Yerinde Sterilizasyon) mümkün mü? Cevap: Evet. Endüstriyel biyoreaktörlerimiz, tankın içine buhar verilerek 121°C'de sterilize edilecek şekilde (basınçlı kap) tasarlanır. Tüm contalar, filtreler ve valfler bu sıcaklığa dayanıklı seçilir ve otomasyon sistemi SIP döngüsünü otomatik yönetir.

Soru: Manyetik karıştırıcı mı yoksa mekanik salmastra mı seçmeliyim? Cevap: Eğer üretiminizde "sıfır kontaminasyon" riski hayati önem taşıyorsa (aşı, enjekte edilebilir ilaç vb.) ve viskozite çok yüksek değilse Manyetik Karıştırıcı en güvenli seçimdir. Ancak çok yoğun, viskoz ürünlerde veya çok büyük tanklarda tork gücü nedeniyle Çift Mekanik Salmastra tercih edilmelidir.

Fermantör - Biyoreaktör