Processus reproductibles pour la fermentation
Systèmes de régulalion de gaz personnalisés pour les fermenteurs - Notre collaboration avec ZETA
Bénéficiez d'un système complet certifié :Intégration facile :
- Intégration flexible Les MFC et les composants nécessaires peuvent être combinés pour former un système de régulation de gaz certifié et prêt à être connecté.
- Composants certifiés : Toutes les pièces en contact avec le produit sont en acier inoxydable ; les MFC sont conformes à USP Class VI, 21CFR177 et disponibles avec le certificat 3.1 selon DIN EN 10204.
- Approvisionnement en gaz flexible : Les MFC peuvent être calibrés pour un maximum de quatre gaz différents, qui sont ensuite introduits dans le processus.
- Un seul fournisseur : Processus d'achat via un fournisseur, y compris la documentation complète du système.
Lors des processus de fermentation, un contrôle précis des quantités de gaz est essentiel pour la qualité du produit final. Les bactéries ou autres matériaux biologiques ne peuvent se développer correctement qu’à condition de recevoir une nourriture adéquate. Les quantités de gaz doivent alors être adaptées aux besoins des cultures qui se multiplient sans cesse dans le cadre de ce processus. Il s'agit de le contrôler de manière précise et reproductible. Les données relatives au dosage des gaz doivent également être reproductibles et accessibles à tout moment, et il doit être possible de les documenter. Les régulateurs de débit massique (MFC), qui peuvent être étalonnés pour plusieurs gaz différents, offrent des possibilités intéressantes. Ils peuvent être combinés avec tous les composants nécessaires pour former des systèmes de régulation de gaz prêts à être raccordés (Gasbox) et peuvent ensuite être facilement intégrés dans les fermenteurs pour former un système complet.
Le système complet de régulation de gaz, prêt à être raccordé, nécessite environ deux fois moins d'espace d'installation que les solutions précédentes.
Des fermenteurs flexibles pour l'industrie
Le groupe ZETA dont le siège se situe en Autriche, est le spécialiste des solutions de process et de procédés sur mesure destinées à des installations de fermentation. En tant que fournisseur de technologies pour l'industrie biotechnologique et pharmaceutique, ZETA conçoit, fabrique, installe et numérise des solutions personnalisées pour des entreprises renommées dans le monde entier. Parmi celles-ci figurent par exemple des fermenteurs flexibles, qui peuvent être utilisés pour de nombreuses applications grâce à différents processus de gazage. La reproductibilité des différents processus de fermentation est garantie par des solutions d'automatisation adaptées à l'application, des cycles CIP/SIP standardisés et des stratégies de contrôle définies. ZETA utilise les MFC de Bürkert pour contrôler les gaz nécessaires à la fermentation, comme l'air, l'oxygène, l'azote ou le dioxyde de carbone.
« Il était très important pour nous d'obtenir un système de régulation de gaz à la fois très flexible et compact, qui réponde en outre à toutes les exigences actuelles en matière de certification des matériaux en contact avec le produit. Il s'agit notamment des électrovannes qui, outre le certificat 3.1, sont également certifiées USP Classe VI et 21CFR177, ainsi que du bloc de vannes ».
Des composants individuels au système de régulation de gaz individuel
Les MFC sont conçus comme des appareils compacts et se composent d'un capteur de débit et d'une électronique de régulation, ainsi que d'une vanne proportionnelle servant d'actionneur. Le capteur thermique MEMS situé directement dans le flux de gaz permet d'obtenir des temps de réponse très rapides et une grande précision de mesure avec un étalonnage stable à long terme. Les appareils garantissent ainsi une régulation très sensible et précise, indépendamment des facteurs perturbateurs tels que les variations de pression ou les résistances temporaires à l'écoulement. Toutes les pièces en contact avec le produit sont en acier inoxydable et les MFC sont conformes à USP Class VI, 21CFR177 et disponibles avec le certificat 3.1 selon DIN EN 10204. Les MFC ne font pas cavalier seul parmi les fermenteurs. Ils peuvent être calibrés pour un maximum de quatre gaz différents, qui sont ensuite mis à la disposition du processus en fonction des besoins. Pour ce faire, trois électrovannes sont positionnées après chaque MFC afin de diriger les gaz vers les points de connexion souhaités sur le fermenteur. Ceci assure une flexibilité maximale dans l'approvisionnement en gaz de l'organisme concerné. Il peut être adapté de manière dynamique aux exigences du process par le biais de la recette.
Un seul fournisseur : composants, l'armoire de commande et l'ingénierie
« Cette collaboration a été bénéfique pour nous. Nous avons pu réduire nos dépenses d'approvisionnement de façon considérable et pouvons désormais nous concentrer sur nos compétences clés ».
Le système de régulation de gaz, logé dans un boîtier accessible par l'avant, se compose - selon l'application et les flux de gaz requis - de quatre à six MFC, avec trois électrovannes certifiées pour chacun des différents gaz et les clapets anti-retour nécessaires. Pour s'adapter aux applications (ex. : laboratoire, production) et éviter des coûts inutiles, le système de régulation de gaz individuel est en outre fourni avec deux niveaux de certification différents. Pour les fermenteurs dans les installations de production de l'industrie pharmaceutique ou biochimique, les parcours de gaz doivent également répondre aux exigences les plus élevées en ce qui concerne la biocompatibilité des matériaux utilisés et des composants en contact avec le fluide. Un autre avantage est la simplicité du processus d'achat comme il s’agit d’un système complet de coffre à gaz à commander auprès d'un seul fournisseur. Ce même fournisseur vous remet également la documentation complète du système, y compris tous les certificats.
Mise en service facile grâce à la fourniture prête à être raccordée
« Là encore, les experts en fluides ont réagi avec compétence et à notre entière satisfaction. »
Sur place, les constructeurs d'installations n'ont plus qu'à raccorder l'alimentation électrique et les fluides. Dans l'ensemble, le développement des systèmes individuels de régulation de gaz pour les fermenteurs s'est déroulé sans problème. Cependant, comme dans tout processus, il y avait un ou deux défis à surmonter. Ainsi, le système de bus propre à Bürkert, basé sur CANopen, a été adapté au contrôle des fermenteurs. Les MFC communiquent désormais avec le système de contrôle au niveau supérieur via Profinet. Nous avons également modifié les clapets anti-retour utilisés afin d’assurer leur compatibilité avec les systèmes de régulation de gaz. En effet, il s'est avéré en fonctionnement que ces clapets provoquaient des vibrations sur les MFC, ce qui nuisait à la qualité de la régulation. La solution : nous avons retiré le ressort des clapets anti-retour pour maintenir le fonctionnement et éliminer la cause des vibrations.
« Avec Bürkert, nous avons trouvé un partenaire compétent pour le développement de ces systèmes de régulation de gaz (gasbox). Une collaboration étroite et collégiale a donné naissance à un système de régulation de gaz complet, prêt à être raccordé, qui répond exactement à nos exigences et qui nécessite environ deux fois moins d'espace d'installation que les solutions précédentes ».
