Sartorius / B. Braun Biotech Biostat UD 50 / UD50

Braun / Sartorius Biostat UD 50 — pilotowy fermentor SIP i warianty automatyki DCU/xCUBIO

Źródła opisują wariant UD50 o pojemności całkowitej 50 L, używany z 30 L medium, oraz Biostat UD o pojemności całkowitej około 70–72 L i roboczej 50 L.

UD 50 jest konstrukcją in-situ sterilizable z dwuściennym zbiornikiem, zamkniętym obiegiem temperowania, napędem, gazowaniem i Digital Control Unit. Producent retrofitów bbi-biotech potwierdza również modernizację działającego UD50 do współczesnej platformy xCUBIO, z nową integracją pomiaru glukozy i regulacją ciśnienia.

Braun UD 50 l w Wizin Wing laboratorium Yuvala Shohama. Źródło: Technion — Faculty of Biotechnology and Food Engineering.

Granice modelu

Zakres rekordu obejmuje model Biostat UD 50 / UD50, z wyłączeniem UD-30, UD500, Biostat D-DCU 50 L, Cplus 30 L i historycznego Biostat P 50.

Rodzina UD w opisie celnym obejmowała 20, 30, 50 i 100 l roboczo. Konstrukcja była modułowa: opcjonalne mieszadła Rushtona, marine albo Intermig, napęd górny lub dolny, uszczelnienie pojedyncze albo podwójne i platforma wagowa. UD50 nie definiuje więc całego BOM.

Niespójność 50 l i 72 l

Badanie procesu E. coli określa Biostat UD50 jako fermentor o całkowitej pojemności 50 l, napełniony 30 l medium. Rozprawa źródłowa dodaje Digital Control Unit i „validatable data recording” MFCSwin. Z kolei wiele prac dotyczących kwasu mlekowego i bursztynowego opisuje 72-litrowy Biostat UD z 50 l objętości roboczej.

Oznaczenie w źródle	Całkowita	Robocza lub wsad	Interpretacja
Biostat UD50	50 l	30 l w procesie E. coli
Biostat UD 50	niepodana	50 l w hodowli Tetrahymena
BIOSTAT UD	70–72 l	35–50 l	prawdopodobny wariant skali 50 l, ale często bez pełnej nazwy z tabliczki
Biostat-UD	75 l	50 l	opis patentowy/aplikacyjny, możliwe zaokrąglenie lub inna rewizja zbiornika

Konstrukcja procesowa

Biostat UD ma otwartą ramę, wbudowaną szafę DCU i budowę modułową.

Archiwalny widok kompletnego Pilot Biostat UD50 ze zbiornikiem, armaturą i szafą sterowania. Źródło: SlideServe — prezentacja, slajd 32 „Pilot Biostat UD50”.

W obserwowanej konfiguracji do hodowli Tetrahymena sterowano pO2 przez prędkość 150–250 rpm i przepływ powietrza 10–35 l/min. W instalacjach do substratów odpadowych pracowano około 200–300 rpm; jedna publikacja wymienia trzy sześciopiórowe turbiny Rushtona i przegrody. Są to parametry procesów i stanowisk, nie uniwersalne limity napędu.

Inne źródło dotyczące produkcji białka opisuje 50-litrowy, okrągłodenny zbiornik UD 50 napełniony 30 l.

Temperatura i układ mediów

Rodzina UD ma zamknięty termostat z pompą cyrkulacyjną, wymiennikiem dla wody chłodzącej i pary oraz sterowanymi zaworami chłodzenia. Historyczny opis podaje zakres pracy od około 8°C powyżej temperatury wody chłodzącej do 90°C, a sterylizację 100–130°C.

W procesach na surowcach odpadowych wykorzystywano wysokie temperatury około 50–52°C i etapy inaktywacji 80–95°C.

Instrukcja DCU3 podaje dla konfiguracji in-situ limit wyjścia regulatora odpowiadający 147°C. To limit warstwy sterowania, nie dopuszczalna nastawa UD50.

Sterylizacja zbiornika i filtrów

Kwalifikacji nie przenosi się między modelami ani po zmianie zaworu, czujnika, izolacji czy automatyki.

Napęd i kaskada pO2

Hodowla Tetrahymena przy 50 l używała 150–250 rpm oraz 10–35 l/min powietrza do utrzymania pO2 20%.

Przepływ 10–35 L/min odpowiada około 0,2–0,7 vvm przy 50 L oraz około 0,33–1,17 vvm przy 30 L.

Limity są parametrami bezpieczeństwa, a nie wyłącznie optymalizacji procesu.

Pomiary i dozowanie

Współczesny retrofit konkretnego UD50 dodał integrację glukozy i regulację ciśnienia.

W procesach kwasów organicznych pH utrzymywano automatycznie przez NaOH albo Na2CO3.

Oryginalna architektura DCU

Źródła potwierdzają Digital Control Unit. Historyczna decyzja z 1996 r. przypisuje zgłoszonym systemom RS-422 do komputera i RS-232 do drukarki.

Host działa przez RS-422/485, RS-232 lub opcjonalny Ethernet.

MFCS/win

Rozprawa o produkcji RhuA opisuje MFCSwin jako system walidowalnego zapisu danych współpracujący z UD50. Inne źródła używają pisowni MFCS/win.

Domyślne ustawienia Micro-MFCS w DCU3 to RS-422, 9600 baud, 7E1 i adresy 1–8.

Sam eksport CSV nie wystarczy do odtworzenia funkcji nadzorczych.

DCU3: hasło, nośnik i restart

W egzemplarzu z DCU3 standardowe hasło domyślne ma wartość 9. Chroni między innymi PID, komunikację i manual operation, a software reset przywraca 9.

PC Card zawiera software DCU3.

DCU3 przechowuje parametry w pamięci podtrzymywanej bateryjnie.

Wariant xCUBIO retrofit

bbi-biotech potwierdza projekt, w którym UD50 i UD500 otrzymały nową automatykę xCUBIO, integrację glukozy i regulację ciśnienia. Jest to współczesny retrofit konkretnej instalacji, a nie fabryczna wersja każdego UD50.

Pełny kadr projektu: mniejszy UD50 z przodu po lewej i większy UD500 z tyłu, po modernizacji automatyki do xCUBIO. Źródło: bbi-biotech — opis firmy i realizacji.

Zbliżenie mniejszego UD50 oraz lewej szafy sterowania; wycinek z fotografii wspólnej realizacji UD50+UD500. Źródło: bbi-biotech — opis firmy i realizacji.

Producent wymienia wizualizację, alarmy, profile, Sequence Editor, Valve Editor, CSV, zintegrowany VNC i OPC.

Regulacja ciśnienia po retrofitcie

Setpoint, high alarm, high-high trip i nastawa urządzenia mechanicznego są osobnymi wartościami.

Cena i lifecycle

Biostat UD50 jest legacy Segment P4 odzwierciedla stalowy fermentor SIP z infrastrukturą pilotową, nie obserwowaną kwotę.

Warianty automatyki i hosta

Warianty obejmują oryginalny DCU, DCU3, host MFCS/win, system operacyjny, konwertery, przełączniki albo xCUBIO z VNC/OPC.

Wyniki pełnego researchu Sartorius i B. Braun

Model i generacja sterowania

Karta opisuje Sartorius / B. Braun Biotech Biostat UD 50 / UD50. Udokumentowana skala: 50 L skali; źródła: 50 L całkowicie albo 70–72 L całkowicie / 50 L roboczo. Historyczne Biostat B/C/Q/ED/MD/UD występują z różnymi generacjami DCU oraz BioPAT MFCS. Typ DCU, porty i wydanie MFCS zależą od konkretnej konfiguracji i okresu produkcji.

Naczynie lub disposable, control tower, lokalny panel, komputer SCADA i integracja DCS są odrębnymi elementami systemu. Logo B. Braun, Sartorius Stedim albo Sartorius wskazuje okres dokumentacji, lecz nie zastępuje identyfikacji control tower i firmware.

Platformy Sartorius

Biobrain jest współczesną platformą STR Generation 3 i Biostat RM. Oficjalne materiały opisują lokalne wykonywanie receptur, PAT, OPC UA, integrację z systemami nadrzędnymi, wsparcie antywirusowe i zabezpieczony zdalny serwis. Biobrain Supervise agreguje procesy, alarmy i dane z urządzeń połączonych przez OPC UA.

Oficjalny stos technologiczny Biobrain; dotyczy współczesnych STR Generation 3 i RM.

Oficjalny diagram integracji Biobrain z warstwą nadrzędną.

Oficjalny widok platformy Biobrain Supervise.

Dodatkowy materiał ilustracyjny

Źródło: oficjalny materiał producenta lub instrukcja wskazana w podpisie. Biostat B/DCU — historyczny lokalny HMI jako oznaczony kontekst generacyjny.

Źródło: oficjalny materiał producenta lub instrukcja wskazana w podpisie. Biostat B-DCU — oficjalna mapa łączności jako kontekst DCU.

Źródła

• U.S. Customs and Border Protection — decyzja A87793 i skale rodziny Biostat UD
• Oxford Academic — Biostat UD50, pojemność całkowita 50 l i proces 30 l
• UAB (2012) — „Modelització i estratègies de procés per a la producció de RhuA en Escherichia coli”; UD50, DCU i MFCSwin
• PLOS ONE / PMC — Biostat UD 50, 50 l, rpm i przepływ powietrza
• Food and Bioproducts Processing — Biostat UD 72 l / 50 l roboczo
• bbi-biotech — potwierdzony retrofit UD50/UD500 do xCUBIO
• Sartorius BBI Systems — Operators Handbook DCU3, Rev. 4.6-0504
• Technion — Braun UD 50 liter fermenter w Wizin Wing
• SlideServe — archiwalna prezentacja z dwoma zdjęciami Pilot Biostat UD50
• bbi-biotech — fotografia realizacji retrofitowej UD50 i UD500