發(fā)酵罐按操作方式分類及優(yōu)缺點(diǎn)分析

分批發(fā)酵

培養(yǎng)基后，在一個(gè)培養(yǎng)體積中接種細(xì)胞和添加中途不添加也不更換培養(yǎng)基的方式。

優(yōu)點(diǎn):污染雜菌比例小，發(fā)酵罐操作靈活，可進(jìn)行不同產(chǎn)品的生產(chǎn)。

缺點(diǎn):效率低，非穩(wěn)態(tài)工藝過程設(shè)計(jì)和操作困難(培養(yǎng)過程中細(xì)胞生長、產(chǎn)物積累、以及培養(yǎng)基的物理狀態(tài)常常隨時(shí)間變化而變化)

連續(xù)發(fā)酵在培養(yǎng)過程中，不斷向反應(yīng)器中流加新鮮培養(yǎng)基，同時(shí)以相同的流量從系統(tǒng)中取出培養(yǎng)液，從而維持培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)在細(xì)胞密度、產(chǎn)物濃度以及物理狀態(tài)相對平衡的培養(yǎng)方式。

優(yōu)點(diǎn):增加目的產(chǎn)物產(chǎn)量(細(xì)胞培養(yǎng)周期延長，導(dǎo)致目的產(chǎn)物積累時(shí)間延長);便于對發(fā)酵罐系統(tǒng)的檢測(系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后，細(xì)胞密度、基質(zhì)、產(chǎn)物濃度等趨于恒定)。

缺點(diǎn):裝置較復(fù)雜，容易污染雜菌。

發(fā)酵罐的尾氣回收裝置：

尾氣回收裝置

大種量，大風(fēng)量，風(fēng)量在1：0.3左右時(shí)，在混合器及攪拌的作用下，發(fā)酵液乳化，氣含率位升高，產(chǎn)生泡沫多，使發(fā)酵液產(chǎn)生霧沫夾帶隨排氣帶出，造成尾氣逃料，污染環(huán)境影響發(fā)酵。尾氣采用旋擊分離器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的旋風(fēng)分離器回收料液回流至發(fā)酵罐,使發(fā)酵放罐體積進(jìn)步6％—15％，發(fā)酵消泡劑用量減少1／3左右，有利于提取得率進(jìn)步。

發(fā)酵罐控制部分：其功能主要是將測定元件測出的各種參數(shù)信號與預(yù)先確定值進(jìn)行比較，并且輸出信號指令執(zhí)行元件進(jìn)行調(diào)整控制。執(zhí)行元件：它接受控制部分的指令開啟、或關(guān)閉有關(guān)閥門、泵、開關(guān)等調(diào)節(jié)控制機(jī)構(gòu)，使有關(guān)參數(shù)達(dá)到預(yù)定位置。關(guān)于控制方式，有手動控制和自動控制兩類：手動控制：這是簡易的控制方法。發(fā)酵罐的清洗工作也同樣重要。

啤酒發(fā)酵罐的發(fā)酵階段

酵母恢復(fù)階段：酵母細(xì)胞膜的主要組成物質(zhì)是甾醇，當(dāng)酵母在上一`輪繁殖完畢后，甾醇含量降的很低，因此當(dāng)酵母再次接種的時(shí)候，首先要合成甾醇，產(chǎn)生新的細(xì)胞膜，恢復(fù)滲透性和進(jìn)行繁殖甾醇的生物合成主要在不飽和脂肪酸和氧的參與下進(jìn)行，合成代謝的主要能量來源由暫儲藏細(xì)胞內(nèi)的肝糖和海藻糖提供。在次階段，酵母細(xì)胞基本不繁殖，所謂的酵母停滯期。一旦細(xì)胞膜形成，恢復(fù)滲透性，營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入，酵母立即吸收糖類提供的能量，肝糖再行積累，供下一次接種使用。