发酵罐的主要部件
罐体:主要用来培养发酵各种菌体,密封性要好(防止菌体被污染)
罐体当中有搅拌浆,用于发酵过程当中不停的搅拌
底部通气的Sparger,用来通入菌体生长所需要的空气或氧气
罐体的顶盘上有控制传感器,***常用的有pH电极和DO电极,用来监测发酵过程中发酵液pH和DO的变化控制器,用来显示和控制发酵条件等等。
自吸式液体发酵罐是一种不需要空气压缩机,而在搅拌过程中自吸入空气的发酵罐,国内醋厂、酵母厂、制药厂已采用该发酵设备。
自吸式液体发酵罐优点:
(1)不需要其他气源泉供应压缩空气,节省了空气压缩系统及其设备,减少设备***近30%。
(2)便于实现自动化和连续化。
(3)溶氧系数高。
(4)应用范围比较广泛,已经用于抗i生素、***、有机酸、酶制剂、酵母等行业。液体发酵罐
自吸式液体发酵罐缺点:
(1)装料系数低,约40%左右。
(2)进罐空气处于负压,增加了染菌机会,不适于无菌要求较高的发酵过程。
(3)搅拌转速高,对于长菌丝的微生物的菌丝,搅拌的剪切力会产生不利影响。
(4)吸程一般不高需要采用低阻力***率空气除i菌装置。
用液体曲、谷氨酸、柠檬酸、抗i生素、***、酶制剂、食用底、赖氨酸等。
发酵罐排气过滤器的维护与***
进口小型全自动发酵罐一般带有排气过滤器,这一方面是为了防止带菌的气溶胶污染大气,另一方面可以预防***噬菌体(因为活菌细胞排到大气中很容易招来噬菌体***)。但是,这种排气过滤器容易被培养基的泡沫污染,影响发酵过程的通气率。有些人为此把排气过滤器拆除,其实是因噎废食,并不可取。
要防止排气过滤器被泡沫污染,首先要控制好培养基灭菌时的泡沫。由于小型发酵罐灭菌时相对于大型发酵罐蒸汽通量大,泡沫更容易发生,因此我们在灭菌前要适当多加一些消沫剂,灭菌时要严格控制蒸汽通入量。一般来说,灭菌初始时在确保蒸汽流通的前提下要尽量把蒸汽阀门开小一些,如果发现升温慢,再逐渐开大阀门,这样就可以避免产生大量泡沫。如果一开始就把蒸汽阀门开得很大,泡沫上来后就会措手不及,难以控制。这时应把所有进、排气阀门都关闭,然后在密切监视泡沫的同时缓慢打开排气阀门泄压,待表压降到接近于零后再重新缓慢通入蒸汽灭菌。
对于在发酵过程中产生的泡沫,要加强观察,特别是发酵前期和后期泡沫产生较快时,如果发现自动消沫装置不足以很快消除泡沫,就要手动加入消沫剂。即使没有排气过滤器,从保护发酵罐搅拌轴封和防止染菌方面考虑,也同样要在灭菌和发酵过程中防止泡沫顶罐。
发酵罐的设计原则:
发酵罐由若干零部件组合构成。对于可能与工艺物料接触的零部件,在设计时需要考虑可以清洗和对生物负荷的控制。发酵罐的洁净和无菌设计需要考虑系统的生物安全等级要求。发酵罐在进行生物反应器设计时,需遵从***卫生机构规定的生物安全等级要求,而遵从生物安全等级要求需基于微生物、工艺、产品以及使用者的选择。对于特定的生物安全等级要求,需在生物反应器的部件设计时考虑到某些特殊工况(如蒸汽保压)。如果发酵罐是用于培养具有生物危害性的有机物,则需采取措施,在CIP之前净化物料接触表面,或***及净化CIP用过的流体。发酵罐罐体应根据业主提供的设计参数确定压力、真空度以及温度等级。罐体需根据当地的法令、规程及标准进行设计制造、测试、检查和盖章验收。
