发酵罐

  发酵罐是工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒,其容积在1m3至数百m3。

使用方法

  1.校正pH电极和溶氧电极。

  2.罐体灭菌。根据需要将培养基配入罐体,按要求封好后,小型发酵罐(5L)可将罐体放入大灭菌锅灭菌(115℃,30分钟);大型发酵罐(10L及以上)采用蒸汽灭菌(121℃,30min)。

  3.待罐体冷却后,将其置于发酵台上,安装完好;打开冷却水,打开气泵电源,连接通气管道开始通气,调节进气旋钮使通气量适当,使罐压保持在0.05MPa;设置温度、pH、搅拌速度等,并在确定的转速和通气量下对溶氧电极进行斜率标定,数值为100%

  4.待温度稳定,各项参数都正确后,将预摇好的种子接入,开始发酵计时,并开始记录各种参数。

  5.发酵完毕后清洗罐体和电极,将pH电极插入有3M氯化钾的三角瓶中待用,溶氧电极的探头用保护套套好,保存备用。

结构特性

  1.可在线CIP清洗、SIP灭菌(121°C/0.1MPa)。

  2.按照卫生级要求设计,结构设计极具人性化,操作方便。传动平稳,噪音低。

  3.适宜的径高比设计,按需定制搅拌装置,节能,搅拌、发酵效果好。

  4.内罐体表面镜面抛光处理(粗糙度Ra≤0.4µm);各进出管口、视镜、人孔等工艺开孔与内罐体焊接处均采用拉伸翻边工艺圆弧过渡,光滑易清洗无死角,保证生产过程的可靠性、稳定性,符合“cGMP”等规范要求。

分类

  发酵罐的分类:按照发酵罐的设备,分为机械搅拌通风发酵罐和非机械搅拌通风发酵罐;

  按照微生物的生长代谢需要分类:分为好气型发酵罐和厌气型发酵灌。

组成系统

  发酵罐的组成系统主要包括以下四个部分:

  1.罐体:是发酵罐的基本结构,用于容纳和反应物料。

  2.搅拌系统:包括驱动电机、搅拌轴、涡轮搅拌器和搅拌叶等,用于使物料在发酵过程中充分混合和反应。

  3.传热系统:包括夹层传热、蛇管传热等,用于控制发酵罐内的温度,以满足微生物生长和代谢的需求。

  4.通气系统:包括单孔管、多孔环管等,用于向发酵罐内通入空气或氧气,以维持微生物的生长和代谢。

注意事项

  1.罐体灭菌前务必检查其中液面高度,要求所有的电极都没于液面以下。

  2.打开发酵罐电源前务必检查冷却水是否已打开,温度探头是否已插入槽中,否则会烧坏加热电路。

  3.发酵过程中一定要保持工作台的清洁,用过的培养瓶及其它物品及时清理,因故溅出的酸碱液或水应立即擦干。

  4.对罐体安装,拆卸和灭菌时要特别小心pH电极和罐体的易损又昂贵部件。

工作原理

  发酵罐其工作原理主要涉及温度、湿度和氧气等因素。在发酵过程中,微生物通常是通过代谢来产生所需的产物。以下是发酵罐的工作原理:

  1.控制温度

  发酵罐内部的温度对微生物的生长和代谢过程不关重要。因此,发酵罐通常配有温度控制系统,以确保罐内保持适宜的温度。这可以通过加热或冷却罐内的介质来实现,以维持理想的温度范围。

  2.调节湿度

  湿度是维持发酵过程中微生物正常生长和代谢所必需的。因此,发酵罐通常具有湿度控制功能,以确保罐内的湿度处于适宜的范围内。这可以通过增加或减少罐内的湿度源来实现,以满足微生物生长的要求。

  3.调节氧气供给

  微生物在发酵过程中需要氧气进行代谢。为了提供足够的氧气,发酵通常配有气体供给系统,以确保罐内保持适宜的氧气水平。这可以通过通入空气或其他纯化的气源来实现,以满足微生物代谢的需求。

  4.混合和搅拌

  发酵过程中,混合和搅拌是必要的,以保持罐内微生物和培养基的均匀分布。发酵罐通常配有搅拌装置,以确保培养基中的微生物和营养物质均匀混合,并促进氧气的分散。

  5.监测和控制系统

  为了确保发酵过程的稳定和控制,发酵罐通常配备监测和控制系统。这些系统可以实时监测和记录发酵过程中的温度、湿度、氧气和 pH值等关键参数,并自动调节系统操作,以维持最佳条件。

维护保养

  1.如进气管与出水管接头漏气,当旋紧接头不解决问题时,应添加或更换填料。

  2.压力表与安全阀应定期检查,如有故障要及时调换或修理。

  3.清洗发酵罐时,请用软毛刷进行刷洗,不要用硬器刮擦,以免损伤发酵罐表面。

  4.配套仪表应每年校验一次,以确保正常使用。

  5.电器、仪表、传感器等电气设备严禁直接与水、汽接触,防止受潮。

  6.设备停止使用时,应及时清洗干净,排尽发酵罐及各管道中的余水;松开发酵罐罐盖及手孔螺丝,防止密封圈产生永久变形。

  7.操作平台、恒温水箱等碳钢设备应定期(一年一次)刷油漆,防止锈蚀。

  8.经常检查减速器油位,如润滑油不够,需及时增加。

  9.定期更换减速器润滑油,以延长其使用寿命。

  10.如果发酵罐暂时不用,则需对发酵罐进行空消,并排尽罐内及各管道内的余水。

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