100 立方不銹鋼發酵罐是一種用于大規模微生物發酵或細胞培養的設備不銹鋼儲存罐 ,其工作原理主要涉及以下幾個(ge)方(fang)面(mian):
無菌環境維持:發酵過程需要在無菌條件下進行,以防止雜菌污染不銹鋼儲存罐 。不銹鋼材質的(de)(de)罐體具(ju)有良好(hao)的(de)(de)耐腐蝕性和密封性,便于進行(xing)徹(che)底(di)的(de)(de)清洗和消毒。在發(fa)酵前,會對發(fa)酵罐及相關管道、閥(fa)門等進行(xing)高溫蒸汽滅(mie)菌(jun),殺死可能(neng)存在的(de)(de)微生物。發(fa)酵過程中,通過空氣過濾系統向罐內通入無菌(jun)空氣,同(tong)時防(fang)止外界空氣帶菌(jun)進入罐內。
溫度控制:微生物發酵或細胞培養對溫度有嚴格的要求,不同的菌種或細胞在不同的生長階段需要不同的溫度環境不銹鋼儲存罐 。發酵罐配備有溫(wen)度(du)控制系統(tong),通(tong)常通(tong)過(guo)夾套(tao)或內置盤管(guan)來實現。夾套(tao)或盤管(guan)內通(tong)入(ru)熱水(shui)或冷水(shui),根據發酵過(guo)程(cheng)的需要,自動調(diao)節(jie)水(shui)溫(wen),從而(er)(er)精確控制罐內發酵液的溫(wen)度(du)。例如,對于一些(xie)生產抗生素的發酵過(guo)程(cheng),在前期菌體(ti)生長階段(duan)可(ke)能需要較高的溫(wen)度(du),以促(cu)進菌體(ti)快速繁殖,而(er)(er)在后(hou)期產物合成階段(duan)則(ze)需要適當(dang)降低溫(wen)度(du),以利于產物的積累。
pH 值調節:發酵過程中,由于微生物的代謝活動,會使發酵液的 pH 值發生變化不銹鋼儲存罐 。為(wei)了維持微生物生長和(he)產(chan)物合成的(de)最(zui)佳 pH 值(zhi)環境,發酵罐設(she)(she)有(you) pH 值(zhi)檢測(ce)和(he)調節(jie)(jie)系統。當 pH 值(zhi)偏離設(she)(she)定值(zhi)時,通過自動添加(jia)酸或堿溶液來調節(jie)(jie)。例(li)如(ru),在氨(an)基(ji)酸發酵中(zhong),pH 值(zhi)的(de)控(kong)制尤為(wei)關鍵(jian),不(bu)同(tong)的(de)氨(an)基(ji)酸在不(bu)同(tong)的(de) pH 值(zhi)條件下產(chan)量和(he)質量會有(you)很(hen)大差異。
攪拌與混合:攪拌系統是發酵罐的重要組成部分不銹鋼儲存罐 。通(tong)過安裝在(zai)罐(guan)內(nei)的(de)(de)攪(jiao)拌(ban)器,使發(fa)酵液充分混(hun)合,確保營養物(wu)質(zhi)均勻分布,同(tong)時也有利(li)于(yu)氧氣的(de)(de)傳遞和(he)微生物(wu)與營養物(wu)質(zhi)的(de)(de)充分接觸。攪(jiao)拌(ban)器的(de)(de)類型和(he)轉速(su)根據不同(tong)的(de)(de)發(fa)酵工藝和(he)物(wu)料特性進行(xing)選擇和(he)調整(zheng)。例如(ru),對于(yu)高粘度的(de)(de)發(fa)酵液,可能需(xu)要采用特殊設計的(de)(de)攪(jiao)拌(ban)器,以提(ti)高攪(jiao)拌(ban)效果和(he)傳質(zhi)效率。
通氣與氧傳遞:對于好氧發酵過程,充足的氧氣供應是微生物生長和代謝的關鍵因素之一不銹鋼儲存罐 。發酵(jiao)(jiao)(jiao)罐通過(guo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)分布器(qi)向發酵(jiao)(jiao)(jiao)液中通入無菌空(kong)氣(qi)(qi)(qi),空(kong)氣(qi)(qi)(qi)在攪拌器(qi)的作用下形成微(wei)(wei)小氣(qi)(qi)(qi)泡(pao),增加氣(qi)(qi)(qi)液接觸面積,提高(gao)氧氣(qi)(qi)(qi)的傳遞效率。同(tong)時,根據發酵(jiao)(jiao)(jiao)過(guo)程中微(wei)(wei)生(sheng)物對(dui)氧氣(qi)(qi)(qi)的需(xu)求,精(jing)確控制通氣(qi)(qi)(qi)量和通氣(qi)(qi)(qi)時間。例如,在酵(jiao)(jiao)(jiao)母發酵(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)酒精(jing)的過(guo)程中,前期需(xu)要(yao)適(shi)當通入空(kong)氣(qi)(qi)(qi),以促進(jin)酵(jiao)(jiao)(jiao)母的生(sheng)長(chang)繁殖,后期則需(xu)要(yao)減少通氣(qi)(qi)(qi)量,使酵(jiao)(jiao)(jiao)母在厭氧條件下進(jin)行酒精(jing)發酵(jiao)(jiao)(jiao)。