Elintarvikkeiden fermentointi on ikiaikainen, luonnollinen biokemiallinen prosessi, joka mahdollistaa aineiden muuntamisen mikro-organismien avulla. Biologisen materiaalin pitkäaikainen säilyttäminen erittäin alhaisissa lämpötiloissa on mahdollista kryosäilytyksen avulla. Molemmat tekniikat tarjoavat monipuolisia sovelluksia ja etuja, kuten säilyvyyden pidentämisen ja säilöntäaineiden käytön vähentämisen.
Fermentaatio elintarvike- ja lääketeollisuudessa
Elintarvikkeiden fermentaatiossa mikro-organismit, kuten bakteerit, hiivat tai homeet, hajottavat orgaanisia aineita. Hiilihydraatit muuttuvat orgaanisiksi hapoiksi, alkoholeiksi tai muiksi yhdisteiksi. Tätä tuotantomuotoa käytetään useilla aloilla, muun muassa elintarviketeollisuudessa ja lääketeollisuudessa. Fermentaation päätyttyä pH-arvo on yleensä alhainen, mikä parantaa säilyvyyttä ilman säilöntäaineiden käyttöä. Elintarvikkeiden ja farmaseuttisten tuotteiden fermentointi mikro-organismeilla on erinomainen vaihtoehto säilöntäaineille. Tunnettu fermentointiprosessi on maitohappokäyminen. Siinä mikro-organismit muuttavat glukoosin tai muut hiilihydraatit maitohapoksi. Maitohappokäymiseen käytetään erityisiä maitohappobakteereja, jotka kuuluvat Lactobacillus- ja Streptococcus-sukuihin. Monet maitohappokäymisellä valmistetut tuotteet eivät tarvitse säilöntäaineita säilyvyyden takaamiseksi. Usein maitohappokäyminen tapahtuu mikro-organismien avulla ilman happea, mikä on anaerobinen fermentaatio. Toiset maitohappokäymisellä valmistetut tuotteet vaativat happea, mikä on aerobinen fermentaatio.
Fermentaatio vaihtoehtona säilöntäaineille
Elintarvikkeiden ja lääkkeiden fermentointi voi auttaa välttämään säilöntäaineita tai vähentämään niiden tarvetta. Mikro-organismien prosessin avulla tuote saa luonnollisia säilöntäominaisuuksia. Säilöntäaineiden vähentämisestä vastaavat happojen muodostuminen, antimikrobisten yhdisteiden muodostuminen tai luonnolliset säilöntäaineet. Saksassa säilöntäaineet on merkittävä elintarviketietojen ilmoittamista koskevan asetuksen (LMIV) mukaisesti. Erityinen merkintä tehdään tuotteen ainesosaluettelossa nimellä ja E-numerolla. Jos säilöntäaine voi aiheuttaa allergisia reaktioita, tämä on lisäksi mainittava pakkauksessa.
Tekniset kaasut fermentaatioon
Tekniset kaasut ovat tärkeässä roolissa elintarvikkeiden fermentaatiossa ja lääketeollisuudessa. Mikro-organismit ovat ratkaisevassa asemassa fermentaatioprosessissa, koska ne suorittavat halutut biokemialliset reaktiot. Tekniset kaasut luovat optimaaliset olosuhteet mikro-organismien kasvulle ja toiminnalle. Näin ne tukevat fermentoidun elintarvikkeen valmistusta ja auttavat välttämään keinotekoisia säilöntäaineita. Elintarviketeollisuudessa ja lääketeollisuudessa käytetään tähän yleensä typpeä ja ilmaa. Typen lisääminen anaerobisen prosessin aikana auttaa vähentämään happipitoisuutta ja estämään ei-toivottujen mikro-organismien kasvua. Tämä parantaa tuotteen laatua ja säilyvyyttä. Aerobisissa prosesseissa mikro-organismit tarvitsevat happea prosessin tehokkuuden varmistamiseksi. Happea saadaan pääasiassa ilmasta. Jos ilman happipitoisuus on alhainen, voi seurauksena olla hapenpuute ja reaktion pysähtyminen.
Teollinen fermentointi bioreaktorissa
Tärkeä osa fermentaatiota on erikoistuneiden bioreaktoreiden käyttö. Ne tarjoavat kontrolloidun ympäristön mikro-organismien kasvulle ja toiminnalle. Air Liquiden bioreaktori on kehitetty erityisesti teknisten kaasujen käyttöön fermentaatiossa. Se tarjoaa tarkan parametrien, kuten lämpötilan, pH-arvon, hapensaannin ja sekoitusnopeuden, hallinnan. Näin voidaan taata optimaaliset olosuhteet mikro-organismien kasvulle ja toiminnalle. Järjestelmä mahdollistaa hapen tai määriteltyjen happi/ilma-seosten käytön elintarvikkeiden ja farmaseuttisten raaka-aineiden fermentaatiossa aerobisilla mikro-organismeilla. Modernin laitetekniikan ansiosta Air Liquiden bioreaktori tarjoaa erityisen tehokkaan mutta turvallisen prosessin. Liuenneen hapen avulla solujen kasvua stimuloidaan. Lyhyessä ajassa voidaan saavuttaa esimerkiksi log-vaiheen korkea solutiheys. Bioreaktorimme periaate hapen syöttämiseksi aerobisissa prosesseissa on vapaasti skaalattavissa, myös yksilöllisiin sovelluksiin. Tuemme sinua projektin suunnittelusta ja ensimmäisistä kokeista laboratorioreaktorissa teolliseen tuotantoon asti. Kiinnitämme erityistä huomiota laitteiden ja prosessien turvallisuuteen.
Tekniset kaasut kryosäilytyksessä
Kryokonservoinnin avulla biologiset materiaalit voidaan säilyttää pitkään ilman, että niiden biologiset ominaisuudet menetetään. Tällä menetelmällä kantasoluja voidaan säilyttää monien vuosien ajan lääketieteellistä tutkimusta ja terapeuttisia toimenpiteitä varten. Tekniset kaasut, erityisesti nestemäinen typpi, ovat tässä ratkaisevassa roolissa. Erittäin alhaisen lämpötilansa (-196 °C) ansiosta nesteytetty typpi sopii erittäin hyvin kryosäilytykseen. Kaasua käytetään erityisissä kryosäiliöissä, jotta voidaan luoda kontrolloitu ympäristö kantakulttuurien säilyttämiselle. Typen käyttö kantasolujen kryosäilytyksessä tarjoaa useita etuja. Se mahdollistaa solujen nopean ja tehokkaan jäähdytyksen, jolloin solujen rakenne ja elinvoimaisuus säilyvät jäädytyksen aikana. Lisäksi se suojaa kantasoluja mahdollisilta vaurioilta, joita jääkiteet tai hapen altistuminen voivat aiheuttaa. Typen laatu on ratkaisevan tärkeää, koska se voi vaikuttaa kantasolujen eheyteen ja elinkelpoisuuteen. Siksi nämä kaasut valmistetaan ja valvotaan asiaankuuluvien teollisuusstandardien mukaisesti, jotta varmistetaan niiden korkea puhtaus ja laatu.
Valikoimamme teknisiä kaasuja fermentaatioon ja kryosäilytykseen
| Tekninen kaasu | Summa kaava
| Ominaisuudet | Käyttökohde |
| PHARGALIS 1 | N2 | Inertti | Maitohappokäyminen |
| PHARGALIS 1 Nestemäinen | N2 (nestemäinen) | Inert, kylmä | Kryokonservointi |
| PHARGALIS 2 | CO2 (kaasumainen) | Inertti | pH-arvo maitohappokäymisessä |
| PHARGALIS 3 | O2 (kaasumainen) | Reaktiivinen | Fermentaatio Proteaasit |
Elintarvike- ja lääketeollisuudessa käytettävien teknisten kaasujen puhtaus
ISO 22000 -standardi kuvaa elintarviketurvallisuuden hallintajärjestelmän vaatimukset ja määrittelee myös ohjeet teknisten kaasujen käsittelylle elintarviketeollisuudessa. Se varmistaa, että kaasuja käytetään turvallisesti ja hygieenisesti ja että ne eivät aiheuta epäpuhtauksia elintarvikkeiden valmistuksessa. Lääketeollisuuden osalta standardi DIN EN ISO 7396-1 määrittelee vaatimukset lääketieteellisille kaasunjakelujärjestelmille, mukaan lukien tekniset kaasut. Se säätelee muun muassa kaasun laatua, toimitusta, varastointia ja merkintöjä. PHARGALIS-sarjan kaasumme valmistetaan yli 99,5 %:n puhtaudella, ja niiden spesifikaatiot täyttävät Euroopan farmakopean vaatimukset farmaseuttisessa käytössä.
PHARGALIS-tuotteiden toimitusmuodot
PHARGALIS-sarjan kaasumaiset tuotteet toimitetaan perinteisissä kaasupulloissa. Valittavana on 10 litran ja 50 litran pulloja. Suuria määriä varten on saatavana 12 kappaleen 50 litran kaasupullopaketteja. Tässä pakkausmuodossa kaikki pullot on yhdistetty toisiinsa. Näin vältytään jokaisen yksittäisen pullon vaihtamiselta.
Kuljetus ja kryosäilytys Cryopalilla
Cryopal tarjoaa nesteytyneille kaasuille sopivat säiliöt näytteiden säilytykseen, kuivakuljetukseen tai varastointiin. Valikoima sisältää astioita biologisten näytteiden säilytykseen. Säiliöitä on saatavana monissa eri kooissa myös yksilöllisiin sovelluksiin. Biologisten näytteiden pitkäaikaiseen säilytykseen on saatavana erityisen suuria kryosäiliöitä. Nestemäisen typen säilytykseen ja käsittelyyn laboratoriossa Cryopal tarjoaa 0,5–100 litran nestemäisen typen Dewar-astioita.
Palvelumme elintarvike- ja lääketeollisuudelle
Käytätkö säilöntäaineita ja haluat vähentää niiden käyttöä fermentaatioprosesseissa tuotannossa? Vai onko sinulla kysyttävää kryosäilytyksestä? Neuvomme sinua näiden tuoteryhmien ja yksilöllisten vaatimustesi toteuttamisessa. Autamme sinua bioreaktoreiden suunnittelussa asiantuntemuksellamme. Ota meihin yhteyttä oheisella yhteydenottolomakkeella.