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發(fā)酵罐的主要部件
罐體:主要用來(lái)培養(yǎng)發(fā)酵各種菌體,密封性要好(防止菌體被污染)
罐體當(dāng)中有攪拌槳,用于發(fā)酵過(guò)程當(dāng)中不停的攪拌底部通氣的Sparger,用來(lái)通入菌體生長(zhǎng)所需要的空氣或氧氣罐體的頂盤(pán)上有控制傳感器,常用的有pH電極和DO電極,用來(lái)監(jiān)測(cè)發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵液pH和DO的變化控制器,用來(lái)顯示和控制發(fā)酵條件等等。
發(fā)酵罐和化工產(chǎn)品什么關(guān)系?
化工產(chǎn)品在人們心目中是從化工廠(chǎng)里生產(chǎn)出來(lái)的。但由于發(fā)酵工程的特殊性能和特殊作用,從發(fā)酵罐中提取化工產(chǎn)品已變得很容易了。
乙醇是一種用途廣泛的化工原料。乙醇就是發(fā)酵罐的產(chǎn)物。
科學(xué)家預(yù)測(cè),在21世紀(jì)中期,生產(chǎn)化工原料的一些傳統(tǒng)合成方法將被發(fā)酵法所代替。這是因?yàn)槲⑸锬芎铣稍S多化工產(chǎn)品。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),用發(fā)酵法生產(chǎn)的化工原料多達(dá)幾百種(類(lèi)),雖然這個(gè)數(shù)字不大,但前景廣闊。比如化工上用的溶劑、潤(rùn)滑劑、軟化劑、萃取劑、膠粘劑、酶制劑,還有塑料、代用燃料、化妝品、阻凍劑、剎車(chē)油、檸檬酸、乙烯、丁醇、丁二烯等,都可從發(fā)酵罐中提取。
發(fā)酵設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)
1.發(fā)酵設(shè)備的罐體一般為單層和雙層結(jié)構(gòu)。單層由加熱管直接加熱,雖然液體在流動(dòng),但不排除燙一些細(xì)菌,并且在滅菌過(guò)程中可以容易地去除培養(yǎng)基的材料。雙層被間接加熱,因此是安全的。目前,有些是內(nèi)部加熱,外部材料太薄,只能用于冷卻,加熱管應(yīng)該放在外層,所以液體發(fā)酵設(shè)備需要更高的罐料。
2.過(guò)濾器結(jié)構(gòu),微孔膜折疊空氣過(guò)濾器元件,目前由所有發(fā)酵設(shè)備制造商從過(guò)濾器元件公司購(gòu)買(mǎi)。濾芯干凈衛(wèi)生,在濕熱條件下可以消毒、干燥、更換和拆卸,易于清洗。
3.在冷卻模式下,單層罐結(jié)構(gòu)由內(nèi)盤(pán)管冷卻,冷卻面積小,速度慢。夾層冷卻雙層罐結(jié)構(gòu)冷卻面積大,速度快。還有三層儲(chǔ)罐,相對(duì)較少,通常用于寒冷地區(qū)。
4.培養(yǎng)滅菌時(shí)間控制是自動(dòng)定時(shí)溫度控制。溫度控制的精度不同,有些溫度精度為1度,有些精度為0.5度,精度為0.1度。事實(shí)上,液體細(xì)菌的產(chǎn)生是為了確保完全滅菌、快速冷卻、安全接種、無(wú)菌氣體供應(yīng)和恒溫培養(yǎng)。
5.消毒方法,一種是去除過(guò)濾器,放入高壓鍋中消毒,然后在火焰的保護(hù)下對(duì)接,這使得操作麻煩,增加了污染的可能性。另一種更好,過(guò)濾器和罐體由罐體蒸汽一次滅菌,操作簡(jiǎn)單安全。
6.目前,有兩種接種方法,一種是固體接種,通過(guò)接種箱用無(wú)菌水稀釋(增加了初級(jí)污染的可能性),然后在火焰下通過(guò)大型接種箱。另一種是液體搖瓶菌株,它通過(guò)搖瓶上的橡膠軟管快速與火焰下的閥門(mén)開(kāi)口( 1cm )對(duì)接,然后熄滅火焰并將其放入罐中。
發(fā)酵罐
分批發(fā)酵的特點(diǎn)是:微生物所處的環(huán)境是不斷變化的,可進(jìn)行少量多品種的發(fā)酵生產(chǎn),發(fā)生雜菌污染能夠很容易終止操作,當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)條件發(fā)生變化或需要生產(chǎn)新產(chǎn)品時(shí),易改變發(fā)酵對(duì)策,對(duì)原料組成要求較粗放等。分批培養(yǎng)過(guò)程微生物生長(zhǎng)可分為:停滯(或調(diào)整)期、對(duì)數(shù)(生長(zhǎng))期、穩(wěn)定期和衰亡期四個(gè)階段。研究細(xì)胞的代謝和遺傳宜采用生長(zhǎng)旺盛的對(duì)數(shù)期細(xì)胞。在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中,使用的種子應(yīng)處于對(duì)數(shù)期,把它們接種到發(fā)酵罐新鮮培養(yǎng)基時(shí),幾乎不出現(xiàn)停滯期,這樣可在短時(shí)間內(nèi)獲得大量生長(zhǎng)旺盛的菌體,有利于縮短生產(chǎn)周期。在研究和生產(chǎn)中,常需延長(zhǎng)細(xì)胞對(duì)數(shù)生長(zhǎng)階段。