An apparatus and method for the large-scale and continuous production of
gel beads containing a biocatalyst. The apparatus is a columnar system
based on the chemical cross-linking of hydrocolloidal gels that contain
and immobilize a biocatalyst, the biocatalyst being a microorganism or an
enzyme. Hydrocolloidal gels, such as alginate, carrageenan, and a mixture
of bone gelatin and modified alginate, provide immobilization matrices
that can be used to entrap and retain the biocatalyst while allowing
effective contact with substrates and release of products. Such
immobilized biocatalysts are generally formulated into small spheres or
beads that have high concentrations of the biocatalyst within the gel
matrix. The columnar system includes a gel dispersion nozzle submerged in
a heated non-interacting liquid, typically an organic liquid, that is
immiscible with water to allow efficient formation of spherical gel
droplets, the non-interacting liquid having a specific gravity that is
less than water so that the gel droplets will fall through the liquid by
the force of gravity. The heated non-interacting liquid is in direct
contact with a chilled upflowing non-interacting liquid that will provide
sufficient residence time for the gel droplets as they fall through the
liquid so that they will be cooled below the gelling temperature and form
solid spheres. The upflowing non-interacting liquid is in direct contact
with an upflowing temperature-controlled aqueous solution containing the
necessary chemicals for cross-linking or fixing of the gel beads to add
the necessary stability. The flow rates of the two liquid streams can be
varied to control the proper residence time in each liquid section to
accommodate the production of gel beads of differing settling velocities.
A valve is provided for continuous removal of the stabilized gel beads
from the bottom of the column.
Apparaten en een methode voor de productie op grote schaal en ononderbroken van gelparels die een biocatalisator bevatten. Het apparaat is een zuilvormig systeem dat op het chemische cross-linking van hydrocolloidal gelen wordt gebaseerd die bevatten en een biocatalisator immobiliseren, de biocatalisator die een micro-organisme of een enzym is. De gelen van Hydrocolloidal, zoals alginate, carrageenan, en een mengsel van beengelatine en gewijzigde alginate, verstrekken immobilisatiematrijzen die kunnen worden gebruikt om de biocatalisator te vangen en te behouden terwijl het toestaan van efficiënt contact met substraten en versie van producten. Dergelijke geïmmobiliseerde biocatalisatoren worden over het algemeen geformuleerd in kleine gebieden of parels die hoge concentraties van de biocatalisator binnen de gelmatrijs hebben. Het zuilvormige systeem omvat een ondergedompelde pijp van de gelverspreiding in een verwarmde niet-op elkaar inwerkt vloeistof, typisch een organische vloeistof, die met water onvermengbaar is om efficiënte vorming toe te staan van sferische geldruppeltjes, de niet-op elkaar inwerkt vloeistof die een specifieke ernst heeft die minder dan water is zodat de geldruppeltjes door de vloeistof door de kracht van ernst zullen vallen. De verwarmde niet-op elkaar inwerkt vloeistof is in direct contact met een gekoelde upflowing niet-op elkaar inwerkt vloeistof die voldoende woonplaatstijd voor de geldruppeltjes zal verstrekken aangezien zij door de vloeistof vallen zodat zij onder de het gelatineren temperatuur en vorm stevige gebieden zullen worden gekoeld. De upflowing niet-op elkaar inwerkt vloeistof is in direct contact met een upflowing temperature-controlled oplossing in water die de noodzakelijke chemische producten voor het cross-linking of het bevestigen van de gelparels bevat om de noodzakelijke stabiliteit toe te voegen. De stroomtarieven twee vloeibare stromen kunnen worden gevarieerd om de juiste woonplaatstijd in elke vloeibare sectie te controleren om de productie van gelparels van verschillende regelende snelheden aan te passen. Een klep wordt verstrekt voor ononderbroken verwijdering van de gestabiliseerde gelparels van de bodem van de kolom.