Tủ ấm là khái niệm khá quen thuộc trong đời sống thường ngày. Tuy nhiên, đối với một số nghiên cứu sinh, nhà hóa học, nhà sinh học thì tủ ấm là một thiết bị phòng lab cực kỳ quan trọng. Tất nhiên, họ sẽ phân biệt được các khái niệm tủ ấm thường, tủ ấm CO2, tủ ấm đối lưu tự nhiên, tủ ấm lạnh (làm mát), tự ấm đối lưu cưỡng bức là các chức năng hay cơ chế phân biệt tủ ấm.
Còn các khái niệm: tủ ấm Memmert, tủ ấm ESCO, tủ ấm Binder là các thương hiệu tủ ấm phổ biến với người tiêu dùng ở Việt Nam. Bài viết này hướng đến các vấn đề về khái niệm và phân biệt các loại tủ ấm dành cho người mua vẫn còn phân vân sự đa dạng của chủng loại sản phẩm này.
Tủ ấm là gì?
Tủ ấm được sử dụng để giữ mẫu ở một nhiệt độ cố định và có thể điều chỉnh được, đáp ứng nhiều ứng dụng mà việc giám sát nhiệt độ là rất quan trọng.
Nuôi cấy tế bào và vi sinh vật phải được ủ trong một bầu không khí có kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và hàm lượng các thành phần liên quan. Do đó, tủ ấm ra đời để đáp ứng nhu cầu sử dụng trong nghiên cứu và công nghiệp và một loạt các ứng dụng khác với các sinh vật sống.
Những ứng dụng quan trọng của tủ ấm
Tủ ấm được sử dụng khá phổ biến với nhiều ứng dụng nổi bật như:
- Nuôi cấy tế bào
- Sinh sản của các khuẩn lạc vi khuẩn với số lượng vi trùng tiếp theo trong ngành công nghiệp thực phẩm
- Sinh sản của các khuẩn lạc và xác định nhu cầu oxy sinh hóa (giám sát nước thải)
- Sinh sản của vi sinh vật như vi khuẩn, nấm, nấm men hoặc vi-rút
- Chăn nuôi côn trùng và ấp trứng trong động vật học
- Bộ nhớ mẫu được kiểm soát
- Trồng tinh thể / tinh thể protein
Những yêu cầu khi sản xuất tủ ấm
Nhiệt độ ổn định và tính đồng nhất nhiệt độ
Sinh vật sống phản ứng cực kỳ nhạy cảm với biến động về nhiệt độ. Để đảm bảo kết quả thử nghiệm có thể tái sản xuất, ổn định nhiệt độ và tính đồng nhất nhiệt độ là tiêu chí chất lượng quan trọng đối với tủ ấm, ngay cả khi không có quạt hoạt động.
Không được để vật mẫu bị khô, nếu không, kết quả thử nghiệm sẽ có nguy cơ bị hỏng hoặc các mẫu nuôi cấy sẽ hoàn toàn chết. Do đó, các thiết bị có đối lưu tự nhiên tối ưu, vì quá trình sấy khô không được gia tốc, trái ngược với các thiết bị có lưu thông khí cưỡng bức.
Tránh bị ô nhiễm
Vệ sinh là ưu tiên cao nhất khi làm việc với lồng ấp. Vi trùng có thể kết thúc trong các mẫu thông qua chuyển động không khí trong buồng hoặc tạp chất trên bề mặt buồng. Do đó buồng nên được thiết kế thông suốt nhất có thể và không có bất kỳ góc hoặc phụ kiện sắc nhọn nào.
Nội thất trong lồng ấp thường được làm bằng thép không rỉ không gỉ ăn mòn 1.4301 (theo tiêu chuẩn ASTM 304) để làm sạch dễ dàng hơn, và chúng được làm nhẵn bởi một số nhà sản xuất để ngăn chặn vi trùng giải quyết. Để quan sát tải buồng mà không phải mở cửa, lồng ấp thường được trang bị cửa kính bên trong.
Tủ ấm vi sinh là gì?
Khái niệm tủ ấm vi sinh
Tủ ấm vi sinh là thiết bị bên trong có điện trở gia nhiệt, có tác dụng truyền nhiệt cho không khí bên trong buồng tủ. Điện trở gia nhiệt giúp chuyển hóa điện năng thành nhiệt năng, cùng hệ thống quạt giúp điều chỉnh độ ẩm tạo ra và duy trì mức nhiệt độ và độ ẩm thích hợp cho môi trường theo yêu cầu của người nghiên cứu
Tủ ấm thường có lớp cách nhiệt nhằm duy trì nhiệt độ ổn định bên trong tủ.
Một tủ ấm vi sinh thường có thể tích từ 20 đến 800 lít và nhiệt độ từ +5 ° C trên nhiệt độ phòng đến +100 ° C, mặc dù nhiệt độ sinh sản thường không vượt quá 40 ° C (chi tiết về hoạt động và tính năng cơ bản của buồng điều khiển nhiệt độ).
Ứng dụng của Tủ ấm vi sinh
- Được ứng dụng các quá trình sản xuất các loại thực phẩm cần lên men nhờ hoạt động của vi sinh vật như sữa chua, pho-mai, nước tương, giấm, rượu,…
- Ứng dụng trong việc xử lý rác thải bằng cách nuôi cấy và phát triển các loại vi sinh vật có khả năng phân hủy chất hữu cơ
- Ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản thông qua việc nuôi cấy và phát triển ví inh vật có khả năng thanh lọc nước thải, tái sử dụng nước thải
- Ứng dụng trong công nghệ sản xuất phân vi sinh, chế phẩm hóa học, thuốc kích thích tăng trưởng,…
- Sử dụng nhiệt độ để khử trùng: dùng tủ ấm vi sinh tạo nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tối đa của vi sinh vật làm biến tính cấu trúc, chức năng của chúng
- Kiểm tra khả năng chịu nhiệt của vi sinh vật
- Lưu trữ hóa chất ở nhiệt độ thích hợp
- Kiểm tra độ ổn định của dược phẩm trước những thay đổi của nhiệt độ
Trường hợp đặc biệt: làm mát tủ ấm vi sinh
Nhiệt độ bình thường trong tủ ấm vi sinh nằm ở cùng nhiệt độ với cơ thể người (37 °C). Đối với các ứng dụng yêu cầu nhiệt độ trong phạm vi nhiệt độ phòng và thấp hơn xuống nhiệt độ dưới 0, hoặc nếu nhiệt độ môi trường xung quanh rất cao, các tủ ấm được làm mát đặc biệt là các sản phẩm được lựa chọn.
Trong sinh học thực phẩm, tủ ấm có thể được làm mát.
Ví dụ như: để kiểm tra thời hạn sử dụng và cho mục đích lưu trữ, trong khoa học nông nghiệp để nảy mầm đất, trong công nghệ môi trường để xác định nhu cầu oxy sinh hóa, trong sinh học để nuôi mô hình sinh vật như giun hoặc ruồi giấm và cho việc trồng nấm hoặc nấm men, và trong sinh học protein để trồng tinh thể. Được trang bị ánh sáng bổ sung (nhịp điệu ban đêm), tủ ấm được làm mát là lý tưởng cho việc trồng cây trong động vật học.
Tủ ấm lạnh bằng khí nén
Trong thực tế, bên trong tủ ấm được làm lạnh chủ yếu được làm mát bằng phương tiện của máy nén, như được tìm thấy trong tủ lạnh thông thường. Để ngăn chặn cái gọi là các điểm lạnh, và do đó làm khô mẫu, một số nhà sản xuất tách các thành phần của hệ thống làm mát ra khỏi bên trong bằng một chiếc áo khoác làm mát bằng khí (xem sự ngưng tụ).
Tủ ấm lạnh Peltier
Một số nhà sản xuất cung cấp lồng ấp làm mát bằng nước nóng và làm mát bằng công nghệ Peltier. Nếu một phần tử Peltier được cấp điện, một bên được làm lạnh và mặt đối diện đồng thời nóng lên. Đơn giản bằng cách đảo ngược cực của điện áp cung cấp, các mặt nóng và lạnh của phần tử Peltier có thể được hoán đổi.
Ưu điểm của công nghệ Peltier nằm ở mức tiêu thụ năng lượng thấp trong hoạt động tải một phần, mức độ tiếng ồn thấp và độ chính xác điều khiển cao. Kể từ khi các tủ ấm được làm lạnh với các yếu tố Peltier hoạt động gần như không có bất kỳ rung động nào, chúng đặc biệt thích hợp cho tinh thể protein và côn trùng sinh sản.
Tủ ấm CO2 là gì?
Khái niệm Tủ ấm CO2
Tủ ấm CO2 hay tủ nuôi cấy kị khí, yếm khí là thiết bị phòng thí nghiệm thiết yếu cho việc nuôi cấy tế bào với chức năng tạo ra môi trường “sạch” và duy trì sự ổn định của nhiệt độ, độ ẩm và mức độ O2 /CO2.
Tủ ấm CO2 thường có thể tích buồng từ 50 đến 300 lít và nhiệt độ từ +4 ℃ đến +8 ° C trên nhiệt độ phòng đến +60 ° C (chi tiết về hoạt động cơ bản và tính năng của buồng điều khiển nhiệt độ). Nội thất của tủ ấm CO2 thường được làm bằng thép không gỉ không gỉ ăn mòn 1.4301 (theo tiêu chuẩn ASTM 304) và chúng được làm mịn thêm bằng cách đánh bóng điện phân bởi một số nhà sản xuất để ngăn vi khuẩn lắng xuống và làm sạch dễ dàng hơn.
Để quan sát tải buồng mà không ảnh hưởng đến khí quyển bên trong buồng, buồng ủ CO2 thường được trang bị cửa kính bên trong hoặc vách ngăn khí bổ sung.
Ứng dụng của Tủ ấm CO2
Tủ ấm CO2 còn được sử dụng trong công nghiệp chăn nuôi gia cầm, kỹ thuật nuôi cấy mô, thụ tinh trong ống nghiệm, khoa học thần kinh, nghiên cứu ung thư, nghiên cứu tế bài ở các động vật có vú khác.
Ví dụ: Quá tình trồng trọt diễn ra trong một tủ ấm CO2, trong đó không chỉ nhiệt độ, mà còn là độ ẩm và hàm lượng carbon dioxide, phải được kiểm soát. Thêm vào đó, hàm lượng oxy và nitơ cũng có thể được điều chỉnh trong một số thiết bị. Do đó tủ ấm đóng vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống hiện nay.
Điều chỉnh độ ẩm không khí trong Tủ ấm CO2
Nhiệt độ bình thường trong lồng ấp CO2 nằm ở cùng nhiệt độ với cơ thể người (37 °C). Vật chất thiết yếu là duy trì độ ẩm theo cách được kiểm soát, đồng thời tránh sự ngưng tụ ở bên trong. Điều này được thực hiện bằng cách làm ẩm thông qua các khay nước bên trong buồng ủ CO2, thông qua tiếp xúc trực tiếp với nước với sàn hoặc thông qua một hệ thống điều khiển hoạt động để làm ẩm và hút ẩm trong đó nguồn cung cấp nước nằm ngoài buồng làm việc.
Nước từ bể chứa nước bên ngoài được làm nóng trong thiết bị bốc hơi và được đưa vào buồng dưới dạng hơi nước, có nghĩa là chỉ có nước vô khuẩn (hàng rào mầm phân nhiệt) làm ẩm buồng và các mẫu và độ ẩm có thể được áp dụng ở liều cụ thể.
Kiểm soát độ ẩm chủ động đảm bảo độ ẩm cần thiết đạt được nhanh chóng sau khi cửa được mở và đóng.
Làm nóng buồng
Duy trì bầu không khí là hoàn toàn cần thiết trong một lồng ấp CO2 để bảo vệ mẫu.
Nhiều lồng ấp CO2 được hỗ trợ bởi một chiếc “áo khoác” không khí nóng, và trong một số trường hợp bằng một chiếc “áo khoác” nước để nhằm đảm bảo phân bố nhiệt độ và ổn định nhiệt độ, thời gian phục hồi nhanh chóng sau khi cửa đã được mở và duy trì nhiệt độ sau khi mất điện.
Đồng thời, áo khoác không khí ngăn chặn sự ngưng tụ hình thành. Một số nhà sản xuất khác sẽ thay thế cách trên bằng cách làm nóng buồng trực tiếp từ tất cả sáu mặt, xung quanh nó cùng với một lớp cách nhiệt. Trong hình thức này của hệ thống sưởi trực tiếp, một mức độ linh hoạt cao và mật độ cao trong việc sắp xếp các yếu tố làm nóng tạo thành cơ sở của tính đồng nhất nhiệt độ.
Khử trùng và khử nhiễm Tủ ấm CO2
Trước mỗi lần tải mới, cần phải làm sạch tủ ấm CO2 để tránh nhiễm chéo của tải buồng. Ngoài việc làm sạch với các chất khử trùng, các nhà sản xuất thiết bị đã phát triển nhiều công nghệ khác nhau, một số công nghệ có thể được kết hợp như khử trùng nội thất bằng ánh sáng tia cực tím, các thiết bị khác cung cấp lọc không khí vĩnh viễn.
Một số nhà sản xuất cung cấp một thói quen khử nhiễm bằng cách sử dụng nhiệt ẩm ở 90 đến 95 °C, và phải mất nhiều giờ, những người khác khử trùng trong vài giờ ở 120 °C. Khử trùng không khí nóng từ 160 °C đến 180 °C là khá phổ biến và được công nhận là một thủ tục an toàn.
Dược điển Đức 10 (DAB 10), tập hợp các quy tắc dược phẩm được công nhận liên quan đến chất lượng, thử nghiệm, lưu trữ, pha chế và ghi nhãn thuốc và các chất có tính ràng buộc pháp lý được sử dụng trong quá trình khử trùng:
- Không khí nóng ở 180 °C: Tối thiểu 30 phút
- Không khí nóng ở 170 °C: Tối thiểu 1 giờ
- Không khí nóng ở 160 °C: Tối thiểu 2 giờ
Một tiêu chí chất lượng hơn nữa cho lò ủ CO2 hiện đại là lựa chọn khử nhiễm hoặc khử trùng nội thất, bao gồm cả phụ kiện và cảm biến
Một số thương hiệu tủ ấm phổ biến
Tủ ấm Memmert – Đức
Memmert là một nhà sản xuất hàng đầu luôn đổi mới trong việc phát triển lò sưởi, tủ ấm, buồng khí hậu cũng như bồn tắm thủy lực và dầu gội cho một loạt các ứng dụng trong nghiên cứu sinh học, dược phẩm và thực phẩm cũng như kiểm tra chất lượng công nghiệp. Mỗi thiết bị Memmert là 100% AtmoSAFE
AtomoSAFE đây là một nền tảng do Memmert xây dựng để trao đổi và cải thiện các thiết bị kiểm soát nhiệt độ ngày càng tốt hơn, ngày càng thân thiện với môi trường, khí hậu. Nó tập trung xây dựng 1 diễn đàn www.atmosafe.net trao đổi, báo cáo về hiệu quả năng lượng trong các khoảng thời gian đều đặn, giải thích về các công nghệ bền vững và giới thiệu các sáng kiến gương mẫu.Theo đó, tất cả các thông số được kiểm soát với độ chính xác tối đa để đảm bảo một bầu không khí được kiểm soát trong các thiết bị kiểm soát nhiệt độ.
Ngoài tủ ấm, Memmert còn cung cấp các sản phẩm khác như lò nướng, tủ sấy, máy tiệt trùng không khí nóng, tủ sấy chân không, buồng độ ẩm, buồng khí hậu ổn định, buồng khí hậu, bồn tắm thủy lực và bồn tắm.
Thương hiệu này phổ biến với các model: dòng IN nhứ IN30, IN55, IN110, IN75. Hoặc IF (dòng cưỡng bức đối lưu) như IF75. Ngoài ra còn có Model của dòng tủ ấm CO2, tủ ấm lạnh bằng khí nén hoặc Peltier
Tủ ấm Binder – Đức
Đứng hàng thứ 2 không thể không nhắc đến thương hiệu này. Tương tự như Memmert, Binder cũng là nhà sản xuất lớn nhất thế giới về các buồng mô phỏng môi trường sản xuất nối tiếp cho các phòng thí nghiệm khoa học hoặc công nghiệp tại Tuttlingen, Đức.
Binder chuyên cung cấp các thiết bị mô phỏng hoàn hảo các điều kiện môi trường sinh học, hóa học và vật lý trong các phòng khí hậu hoặc tủ ấm. Các sản phẩm của Binder như là: tủ ấm, tủ ấm CO2 and và tủ ướp lạnh, buồng khí hậu, buồng kiểm tra vật liệu và lò sưởi.
Hãng này phổ biến với model của các dòng KB như KB53, KB115. Hoặc dòng BD như BD56, BD115. Tương tự như Memmert, dòng này người mua cũng quan tâm nhiều đến tủ ấm CO2 và tủ ấm lạnh.
Tủ ấm ESCO – Singapore
Nếu ESCO dẫn đầu về tủ an toàn sinh học, thì qua mảng này thường hiệu này đành đứng vị trí thứ 3 về chất lượng với dòng Esco Isotherm®
Tủ ấm phòng thí nghiệm đẳng cấp thế giới của Esco với các công nghệ và sự tuân thủ để chứng minh điều đó. Giao diện thuận tiện, trực quan, bộ vi xử lý điều khiển PID với tùy chọn lập trình, được điều chỉnh chính xác và kiểm tra gói thông gió và cách nhiệt, tất cả được hỗ trợ bởi các đại diện bán hàng và dịch vụ dựa trên giải pháp của Esco trên toàn thế giới.
Thương hiệu này sẽ phổ biến với dòng IFA: IFA-54L-8, IFA-110L-8, IFA-32-8. Và người dùng cũng quan tâm nhất là dòng tủ ấm CO2 của hãng này.
Tủ ấm Velp- Ý
Dòng BOD Velp thực chất có thể tranh đứng nhất nhì với Memmert ở Việt Nam. Bởi giá cả và chất lượng cũng như sự phổ biến của nó trên thị trường. Tuy nhiên, có 2 lý do khiến Trung Sơn đưa sản phẩm này vào bài viết với ưu tiên thấp hơn:
1- Tủ ấm BOD chuyên dụng phục vụ cho xác định BOD. So với cả 3 thương hiệu trên, thì họ xây dựng sản phẩm tủ ấm phục vụ cho nhiều lĩnh vực hơn.
2- Xét về mức độ chuyên môn thì Memmert vẫn là số 1 trong mọi sự lựa chọn. Dòng sản phẩm Đức là luôn dẫn đầu về đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng các phòng lab.
VELP đã phát triển một dòng máy điều nhiệt và tủ ấm lạnh để giữ cho bất kỳ sản phẩm nào ở nhiệt độ không đổi và để ủ mẫu để xác định BOD.
- VELP Scientifica đảm bảo tính đồng nhất nhiệt và ổn định tối ưu ở mọi nhiệt độ
- Hệ thống điều chỉnh nhiệt tự động, máy điều nhiệt và tủ ấm
- Nhiệt độ bên trong được kiểm soát liên tục bởi phần mềm
- Điều này liên tục so sánh giá trị được phát hiện và đặt
- Sau đó nó sắp xếp chúng với một hệ thống căn chỉnh chính xác và nhanh chóng
Các thương hiệu khác: Tủ ấm hãng JS Research (Hàn Quốc), Tủ ấm hãng Thermo Scientific (Anh)…
Nơi bán Tủ ấm thí nghiệm uy tín nhất hiện nay – Công ty Công Nghệ Trung Sơn
Trên đây là những thông tin về khái niệm Tủ ấm thí nghiệm và các vấn đề liên quan đến Tủ ấm. Hy vọng bài viết của trung Sơn sẽ giúp bạn có thêm những thông tin bổ ích về thiết bị này. Nếu bạn có bất kì thắc mắc nào hoặc có nhu cầu tìm mua sản phẩm, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được hỗ trợ tốt nhất.
