ラボ・パイロットスケール用ウォーターバス発酵装置 | EasyReal

実験室・パイロットスケール用ウォーターバス発酵槽から上海イージーリアル機械有限公司は、食品、飲料、バイオテクノロジー分野における小規模発酵、混合、製品開発向けに設計されたインテリジェントシステムです。温度制御機能付きウォーターバスにより、穏やかで均一な加熱を実現し、繊細な培養菌を保護しながら、安定した発酵条件を維持します。

統合することで温度と撹拌の自動制御この装置は、長時間の発酵サイクル全体を通して安定した設定値を維持します。オペレーターはHMIインターフェースを通してpH、温度、混合速度を調整し、再現性の高い結果を得ることができます。システムの衛生的な設計とモジュール式のレイアウトにより、洗浄時間を最小限に抑え、試験間の迅速な切り替えをサポートすることで、開発時間とバッチあたりのコストを削減します。


EasyReal社製ラボ・パイロットスケール水浴発酵槽の説明

EasyReal ラボ/パイロットスケール水浴発酵槽精密な加熱、効率的な撹拌、高度な制御技術をコンパクトな設計に統合しています。二重構造のステンレス製容器にはウォータージャケットが備えられており、浴槽全体に熱を均一に分散させることで、局所的な高温箇所を回避し、均一な発酵を実現します。

容器内部では、高せん断扇動者または、通常のインペラ式撹拌機は、粘性の高い液体、懸濁液、または乳ベースの基質を、繊細な培養菌を傷つけることなく混合します。このシステムは、加熱、保持、冷却などの多段階発酵のためのプログラム可能なプロファイルをサポートしており、PLCレシピによって自動的に実行できます。

温度センサー、pHプローブ、およびオプションの溶存酸素(DO)トランスミッターにより、重要な発酵パラメータのクローズドループ制御が可能になります。データロギングとトレンド可視化により、ユーザーはパフォーマンスを追跡できるため、この発酵槽は学術研究と産業パイロットスケール試験の両方に最適です。

製品接触面はすべて食品グレードのSUS304またはSUS316L衛生的な配管とバルブを備え、無菌運転を保証します。システム全体は、オプションのユーティリティに接続できます。蒸気発生器滅菌のため、またはチラー制御された冷却段階のため。

アプリケーションシナリオ

実験室・パイロットスケール用ウォーターバス発酵槽発酵飲料、乳製品代替品、および生理活性製品を開発する幅広い産業および研究開発機関にサービスを提供しています。

代表的な用途としては以下のようなものがあります。

・ヨーグルト、ケフィア、および発酵乳製品
・コンブチャとプロバイオティクス飲料
・酵素および微生物発酵試験
・植物性タンパク質の発酵および酵素加水分解
・風味および香気成分の開発
・ジュースと茶葉を原料とした発酵プロトタイプ

その柔軟な構成は、さまざまな容器容量に対応します。2リットル~50リットルそのため、大学、食品企業の研究開発センター、パイロットプラント、企業イノベーションラボなどに最適です。各セットアップでは、本格的な工業用発酵槽の縮小版をシミュレートできるため、プロセスエンジニアはスケールアップ前に正確な知見を得ることができます。

温度とpHを安定的に制御することで、このシステムはバッチ間の一貫性と再現性のある官能品質を確保し、商業化の成功に不可欠な要素となります。

実験室・パイロットスケールの水浴式発酵装置には、専用の生産ラインが必要です。

発酵試験では、培養物を保護し汚染を防ぐために、正確な温度と混合の制御が求められます。単純な撹拌槽とは異なり、EasyReal ウォーターバス発酵器循環水による間接加熱方式を採用しています。これにより、蒸気との直接接触がなくなり、プロバイオティクスを破壊したりタンパク質を変性させたりする可能性のある過熱ゾーンの発生を回避できます。

牛乳、大豆タンパク質、フルーツエキスなどの原材料は、粘度や固形分含有量が異なるため、熱伝達に影響を与えます。EasyRealのエンジニアは、それに応じて容器の形状、撹拌速度、ジャケット面積を設計します。安全インターロックにより、十分な水量や圧力バランスが確保されていない状態での運転を防ぎます。

こうした衛生管理への配慮は、研究開発チームが食品安全基準(HACCP、ISO22000)や、実験生産または商業化前の生産に関する規制監査に対応する上で役立ちます。

構成オプション – ラボ・パイロットスケール水浴発酵槽

コアサイジング
・容器の有効容量:2 L / 5 L / 10 L / 20 L / 30 L / 50 L(有効容量=総容量の70~85%)。
・蓋の形状:サイトグラスとトライクランプポートを備えた、クランプ式衛生蓋。
熱システム(水浴)
・外部式恒温循環水槽(加熱範囲:20~95℃、冷却オプションで4~10℃まで冷却可能)。
・温度制御:製品内のPt100センサー+浴槽内センサー。
・材質:接触面はSUS304またはSUS316L。ジャケット/コイルは水ループ専用(製品内に直接蒸気は入らない)。
撹拌とレオロジー
・インペラオプション:船舶用(低せん断)またはアンカー用(中粘度)。
・固形分濃度が高いスラリー用のオプションのスクレーパーアーム(必要な場合のみ)。
・衛生的なメカニカルシールを備えた可変速駆動装置。
センサーと無菌機能
・標準:温度(Pt100)。
・オプション:pH(食品グレードのプローブ)、DO(酵母/好気性試験用)。
コントロールとデータ
・シーメンス製PLC + 7インチ/10インチHMI、レシピ手順(昇温/保持/冷却)、トレンド、アラーム、バッチID、USB/イーサネット出力。
・インターロック機能:浴槽内の水位低下、過熱、蓋/ドアスイッチ、ポンプ空運転防止。
公共設備と建設
・電源:単相280V、50/60Hz(その他はご要望に応じて対応いたします)。
・冷却水または密閉型チラー(急速冷却に推奨)。
・圧縮空気(バルブ用/エアオーバーレイを選択した場合)。
・ロック付きキャスターを備えた移動式スキッド/トロリー。実験台やパイロットルームに適した省スペース設計。
おすすめのバンドル
• 実験室およびパイロットプラント用バンドル(2~50 L):ウォーターバス+チラー、インペラ、PHE、pH+DOオプション、PLC/HMI。

実験室・パイロットスケール水浴発酵槽の工程フローチャート

発酵工程は通常、以下の順序で行われますが、製品や配合によって調整可能です。
1. 材料の準備 – 生乳、ジュース、または植物性基質を予熱し、均質化する。
2. 接種 – スターター培養物または微生物接種剤を無菌的に導入する。
3. 水浴加熱 – 循環式水浴により、製品温度が徐々に設定温度まで上昇します。
4. 発酵保持 – システムは、定められた時間、pHと温度を一定に保ちます。
5. 撹拌とサンプリング – 連続または断続的な撹拌により均一性が確保され、安全にサンプルを採取できます。
6. 冷却段階 – 水浴およびオプションの冷却装置により製品温度を下げ、発酵を停止させます。
7. 排出と洗浄 – 最終製品を排出します。
各段階はPLCを通して記録され、実験全体を通して完全なトレーサビリティと再現性が確保されます。

実験室・パイロットスケール水浴発酵槽の主要機器

完全な実験室・パイロットスケール用ウォーターバス発酵槽システムから上海イージーリアル機械有限公司プロセスのあらゆる段階において、安定性、衛生性、精度を確保するために設計された複数のモジュール式ユニットを統合しています。
1. SUS304またはSUS316L製発酵槽(ウォーターバスジャケット付き)
円錐底、トライクランプ式ポート、鏡面研磨仕上げの接液面。循環水による間接加熱により、ホットスポットの発生を防ぎ、培養物を保護します。
2. サーモスタット式循環水浴槽/チラー
クローズドループ制御により、正確な昇温・保持・冷却プロファイル(約20~95℃、チラー使用時は約4~10℃)を実現します。浴槽および製品センサーにより、設定値が厳密に維持されます。
3. 可変速攪拌機(船舶用/アンカー用)
乳製品や植物性原料の混合に適した低せん断混合方式。粘度上昇時に安定して混合できます。衛生的なメカニカルシールとCIP洗浄対応設計。
4. センサー群(食品グレード)
Pt100温度計(標準装備)。プロセス制御およびデータ取得用のpH計、溶存酸素計はオプション。滅菌サンプリングおよび校正用のポートを装備。
5. PLC + HMI制御盤(シーメンス製)
レシピ、インターロック、アラーム、トレンド分析、データエクスポート、リモートアシスト機能。オペレーター1名で多段階発酵を自信を持って管理できます。
6. 電気式蒸気発生器(オプション、SIP用)
検証プロトコルで要求された場合、滅菌のために製品側のみに飽和蒸気を供給します。
7. スキッド/トロリーおよび安全インターロック
コンパクトな移動式フレーム、ロック付きキャスター、浴槽の低水位保護機能、過熱遮断機能、蓋/ドアスイッチ。

材料の柔軟性と出力オプション

実験室・パイロットスケール用ウォーターバス発酵槽幅広い原料と発酵方法に対応しているため、EasyRealの研究開発製品ラインナップの中でも最も汎用性の高いシステムの1つとなっています。

材料適合性

・乳製品および植物性液体:牛乳、豆乳、オーツ麦、アーモンド、ココナッツ
・ジュースと紅茶のベース:リンゴ、ブドウ、コンブチャ、ハーブティー
・微生物培養液:酵素、プロバイオティクス、風味酵母
・タンパク質スラリー:植物性タンパク質または単細胞タンパク質の発酵

出力オプション

・発酵乳および乳製品以外の飲料
・酵素を豊富に含む抽出物とプロバイオティクス培養物
・アルコールフリーまたは低アルコールの発酵茶
・食品配合用の風味・香料前駆体

モジュール式の構成により、研究者は異なるレシピ間でプロセスパラメータを迅速に調整できます。バッチ間の再現性により、製剤最適化のためのデータ信頼性が確保されます。

EasyRealは、パイロットスケールでの検証サービスも提供しています。これは、実際の生産条件下で原材料や製造工程をテストし、スケールアップの可能性を検証するものです。これにより、研究開発チームは信頼性の高いデータを入手し、研究室での成果を自信を持って商業生産ラインへと移行させることができます。

EasyRealによるスマート制御システム

EasyRealスマートコントロールプラットフォーム産業用オートメーションを実験室規模の装置に導入するシステム。主な特長は以下のとおりです。
・シーメンス製PLCとHMIのインターフェースレシピベースの操作と直感的な視覚化を実現します。
・自動パラメータ調整温度、pH、撹拌、および水浴循環について。
・アラームおよびインターロック機能空焚き、過圧、停電などから保護する。
• データ記録とエクスポートUSBまたはイーサネット経由で接続することで、追跡可能な実験レポートを作成できる。
• リモート監視(オプション)エンジニアがネットワーク接続を通じて発酵の傾向にアクセスできるようにする。
・モジュール式の拡張性将来的に他のEasyRealパイロットモジュール(UHT滅菌器、脱気器、無菌充填器など)と統合することで、完全なミニパイロットラインを構成できます。
この制御ロジックにより、1人のオペレーターが複雑な多段階発酵シーケンスを監視できます。設定値は長時間の保持期間中も安定しており、すべての試験で産業性能の期待値に沿った一貫した結果が得られます。

ラボスケールからパイロットスケールまでの水浴式発酵槽を製作する準備はできましたか?

上海イージーリアル機械有限公司は、構想段階から稼働開始まで、実験室規模およびパイロット規模の発酵システムに対する包括的なサポートを提供します。
当社のエンジニアリングチームは、お客様をあらゆる段階でサポートいたします。
1. 範囲と対象製品(発酵飲料、酵素培養物、植物性ヨーグルト)を定義する。
2. お客様のラボまたはパイロットスペースに合わせてカスタマイズされた設計レイアウトとP&ID。
3. 水道、蒸気、電力などの公共設備の接続状況を確認する。
4. 出荷前に、EasyRealの工場で全ての部品を組み立て、テストする。
5. 現地での試運転、またはビデオリンクによる遠隔検証。
6. 日常業務、保守、および安全に関するトレーニングと文書化。
EasyRealは、25年以上の経験と30カ国以上でのプロジェクト実績に基づき、お客様の投資が優れたパフォーマンス、長い耐用年数、そして信頼性の高い研究開発成果をもたらすことを保証します。
プロジェクトについてのご相談や、パイロットラボでの試験運用をご希望の場合は、今すぐお問い合わせください。
Email: [email protected]
ウェブサイト:https://www.easireal.com/contact-us/

協力的なサプライヤー

EasyRealの加工ラインで使用されている部品は、世界中のサプライヤーから調達されています。

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