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種子罐廠家說明發(fā)酵罐發(fā)展歷史
一階段:1900年以前,是現(xiàn)代發(fā)酵罐的雛形,它帶有簡單的溫度和熱交換儀器。
二階段:1900-1940年,出現(xiàn)了200m3的鋼制發(fā)酵罐,在面包酵母發(fā)酵罐中開始使用空氣分布器,機(jī)械攪拌開始用在小型的發(fā)酵罐中。
三階段:1940-1960年,機(jī)械攪拌,通風(fēng),無菌操作和純種培養(yǎng)等一系列技術(shù)開始完善,發(fā)酵工藝過程的參數(shù)檢測和控制方面已出現(xiàn),耐蒸汽滅菌的在線連續(xù)測定的pH電極和溶氧電極,計(jì)算機(jī)開始進(jìn)行發(fā)酵過程的控制。另一種華東理工大學(xué)的智能生物發(fā)酵罐全容量為50L~5000L,采用外罐體轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌方式,物料在罐體內(nèi)邊翻滾邊進(jìn)行蒸汽滅菌,通過進(jìn)氣調(diào)節(jié)罐內(nèi)溫度和濕度,轉(zhuǎn)速為0~30rmp,均為不銹鋼結(jié)構(gòu)。發(fā)酵產(chǎn)品的分離和純化設(shè)備逐步實(shí)現(xiàn)商品化。
四階段:1960-1979年,機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的容積增大到80-150m3。由于大規(guī)模生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的需要,又出現(xiàn)了壓力循環(huán)和壓力噴射型的發(fā)酵罐,它可以克服?些氣體交換和熱交換問題。計(jì)算機(jī)開始在發(fā)酵工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。
五階段:1979年至今。生物工程和技術(shù)的迅猛發(fā)展,給發(fā)酵工業(yè)提出了新的課題。于是,大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)酵罐應(yīng)運(yùn)而生,胰島素,干擾素等基因工程的產(chǎn)品走上商品化。
發(fā)酵罐的重要系數(shù)的分析
一般發(fā)酵罐的高徑比為1.7-2.5之間,高徑比大有利于傳熱和溶氧,攪拌剪切力大。發(fā)酵罐的攪拌裝置包括機(jī)械攪拌和非機(jī)械攪拌。通風(fēng)發(fā)酵的攪拌裝置包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、攪拌軸、軸密封裝置和攪拌槳。機(jī)械攪拌的目的是迅速分散氣泡和混合加入物料。一個(gè)攪拌槳要同時(shí)達(dá)到這兩個(gè)目的,有時(shí)是矛盾的。第二階段:1900-1940年,出現(xiàn)了200m3的鋼制發(fā)酵罐,在面包酵母發(fā)酵罐中開始使用空氣分布器,機(jī)械攪拌開始用在小型的發(fā)酵罐中。例如,達(dá)到混合功能需要大直徑的攪拌器和采用低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),而提高分散氣泡效果則需要多葉片、小直徑和大的轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)輸入功率決定于攪拌槳形式和其他發(fā)酵罐部件。發(fā)酵罐內(nèi)常安裝4塊擋板以增加混合、傳熱和傳質(zhì)效率。擋板之寬度為發(fā)酵罐直徑的10%~12%,擋板越寬則混合效果越好。在好氣深層發(fā)酵罐中,來自無菌空氣系統(tǒng)的壓縮空氣通過空氣分布器射入發(fā)酵罐內(nèi),分布器有單孔管式和多孔管式。
微生物在繁殖和耗氧發(fā)酵過程中都需要氧氣,通常以空氣作為氧源。第四階段:1960-1979年,機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的容積增大到80-150m3??諝庵泻懈魇礁鳂拥奈⑸铮@些微生物隨著空氣進(jìn)入培養(yǎng)液,在適宜的條件下,它們會(huì)大量繁殖,消耗大量的營養(yǎng)物質(zhì),以及產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物,干擾甚至破壞預(yù)定發(fā)酵的正常進(jìn)行,使發(fā)酵產(chǎn)品的效價(jià)降低,產(chǎn)量下降,甚至造成發(fā)酵徹底失敗等嚴(yán)重事故。
發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)特性
1.可在線CIP清洗、SIP滅菌(121°C/0.1MPa)。
2.按照衛(wèi)生級(jí)要求設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)極具人性化,操作方便。傳動(dòng)平穩(wěn),噪音低。
3.適宜的徑高比設(shè)計(jì),按需定制攪拌裝置,節(jié)能,攪拌、發(fā)酵效果好。
4.內(nèi)罐體表面鏡面拋光處理(粗糙度Ra≤0.4µm);各進(jìn)出管口、視鏡、人孔等工藝開孔與內(nèi)罐體焊接處均采用拉伸翻邊工藝圓弧過渡,光滑易清洗無死角,保證生產(chǎn)過程的可靠性、穩(wěn)定性,符合“cGMP”等規(guī)范要求。