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發(fā)酵罐可以運(yùn)用在哪些地方?
發(fā)酵,指的是人們通過(guò)一定的條件,將微生物放置在有氧或者無(wú)氧的條件下,將所需的物質(zhì)進(jìn)行生物分解,產(chǎn)生一定的代謝產(chǎn)物的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程就叫做發(fā)酵。那么,發(fā)酵的條件就是,有氧或者無(wú)氧,以及微生物。發(fā)酵在很多領(lǐng)域中都有應(yīng)用,比如生物化學(xué)領(lǐng)域,應(yīng)用更多的則是食品化工行業(yè)了,我們所吃到的很多發(fā)酵食品就是用發(fā)酵罐發(fā)酵再經(jīng)過(guò)深加工所得來(lái)的。發(fā)酵罐就是在工業(yè)上,人們用這個(gè)東西,來(lái)進(jìn)行一些生物發(fā)酵。主要由不銹鋼制成,整體呈圓筒形,容積有大有小。比較重要的是,一定要注意密封性,有些發(fā)酵需要無(wú)氧條件,因此一定要密封性完好。內(nèi)部必定沒(méi)有其他的,減少污染。
發(fā)酵罐是一種可以用來(lái)進(jìn)行發(fā)酵的裝置,它和一些容器相比有著自己的特點(diǎn),比如罐子里面是一個(gè)純無(wú)菌環(huán)境的系統(tǒng),使用的人可以通過(guò)罐底進(jìn)行灌注空氣或者是氧氣,加快細(xì)i菌的發(fā)酵,同時(shí)還可以通過(guò)灌頂上面的控制臺(tái)來(lái)了解整個(gè)發(fā)酵的過(guò)程。因此,它如今在很多領(lǐng)域內(nèi)都有所運(yùn)用,對(duì)人們的生產(chǎn)生活做出了不小的貢獻(xiàn)。
基于發(fā)酵罐的這些特性和作用,因此目前它主要運(yùn)用于食品行業(yè),制藥行業(yè),化工等當(dāng)中。在食品行業(yè)中,它可以用來(lái)生產(chǎn)牛奶,如今市面上各種口味的牛奶在生產(chǎn)的過(guò)程中都是需要經(jīng)過(guò)發(fā)酵的,采用這種發(fā)酵罐可以延長(zhǎng)牛奶的保質(zhì)期。又如制藥行業(yè),一些特殊的藥品也需要在無(wú)菌的環(huán)境里生產(chǎn),發(fā)酵,而這種罐的存在則是恰好可以提供無(wú)菌的環(huán)境,因此也會(huì)經(jīng)常被運(yùn)用對(duì)藥品的生產(chǎn)當(dāng)中的。
發(fā)酵罐一些技術(shù)使用過(guò)程
隨著發(fā)酵產(chǎn)品需求量增加,發(fā)酵過(guò)程控制和檢測(cè)旋轉(zhuǎn)噴水?dāng)嚢杷教岣?發(fā)酵罐機(jī)理嘚了解和i優(yōu)化嘚機(jī)理認(rèn)識(shí)水平提高,以及空氣無(wú)菌處理技術(shù)水平嘚提高,發(fā)酵罐嘚容積增推進(jìn)式攪拌規(guī)格大已成為抗i生素工業(yè)嘚趨勢(shì)。
在工業(yè)生產(chǎn)中,尤其是制藥工業(yè)中,使用得廣泛的就是通用式發(fā)酵罐。這種發(fā)酵繞既具有機(jī)械攪拌裝置,又具有壓縮空氣分布裝置。發(fā)酵罐的攪拌軸既可置于發(fā)酵罐的頂部,也可置于其底部,其高徑比為2:1-6:19有關(guān)的重要因素是氧傳遞效率,功率輸入,混合質(zhì)量,攪拌槳形式和發(fā)酵罐的幾何比例等。
發(fā)酵過(guò)程可以通過(guò)固體培養(yǎng)和深層浸沒(méi)培養(yǎng)來(lái)完成,從生產(chǎn)工藝來(lái)說(shuō)可分為間隙分批、半連續(xù)和連續(xù)水泥攪拌樁發(fā)酵等,但素工業(yè)化大規(guī)模嘚發(fā)酵過(guò)程,則以通氣純種培養(yǎng)為主。
通過(guò)純種培養(yǎng)嘚發(fā)酵罐有自吸式發(fā)攪拌機(jī)械酵罐、標(biāo)準(zhǔn)式發(fā)酵罐、氣升式發(fā)酵罐、噴射式葉輪發(fā)酵罐、外循環(huán)發(fā)酵罐和多孔板塔式發(fā)酵罐等。自吸式發(fā)酵罐瀝青攪拌設(shè)備系通過(guò)發(fā)酵罐內(nèi)葉輪嘚高速轉(zhuǎn)動(dòng),形成真空將空氣吸入罐內(nèi),由于葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生嘚真空,其吸入壓頭和空氣流量攪拌釜發(fā)展史有一定限制,因而僅適用對(duì)通氣量要求不高嘚發(fā)酵品種;塔式發(fā)酵罐素將發(fā)酵液置于多層多孔塔板嘚細(xì)長(zhǎng)罐體內(nèi)攪拌樁墻,在罐底部通入無(wú)菌空氣,通過(guò)氣體分散進(jìn)行氧嘚傳遞,但其供氧量也受到一定限度。
發(fā)酵罐的特性可以滿(mǎn)足哪些發(fā)酵需求?
發(fā)酵罐其實(shí)就是一種生物反應(yīng)器,發(fā)酵罐是指為活i細(xì)胞或酶提供適宜的反應(yīng)環(huán)境,讓他們進(jìn)行細(xì)胞增殖或生產(chǎn)的裝置系統(tǒng)。發(fā)酵罐為細(xì)i菌的生長(zhǎng)和繁殖提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境,促進(jìn)菌體生產(chǎn)人們需要的產(chǎn)物。機(jī)械攪拌發(fā)酵罐是利用機(jī)械攪拌器的作用,使空氣和發(fā)酵液充分混合,促使氧在發(fā)酵液中溶解,以保證供給微生物生長(zhǎng)繁殖、發(fā)酵所需的氧氣。
一、發(fā)酵罐的基本要求:
1)結(jié)構(gòu)嚴(yán)密,發(fā)酵罐經(jīng)得起蒸汽的反復(fù)滅菌,內(nèi)壁光滑,耐腐蝕性能好,以利于滅菌徹底和減小金屬離子對(duì)生物反應(yīng)的影響;
2)有良好的氣一液一固接觸和混合性能與的熱量、質(zhì)量、動(dòng)量傳遞性能;
3)發(fā)酵罐在保持生物反應(yīng)要求的前提下,降低發(fā)酵罐能耗;
4)有良好的熱量交換性能,以維持生物反應(yīng)適溫度;
5)有可行的管路比例和儀表控制,發(fā)酵罐適用于滅菌操作和自動(dòng)化控制。
發(fā)酵罐是常見(jiàn)的工業(yè)發(fā)酵方式,也稱(chēng)分批發(fā)酵或批式發(fā)酵。將發(fā)酵罐和培養(yǎng)基滅菌后,向發(fā)酵罐中接入種子、開(kāi)始發(fā)酵過(guò)程,操作簡(jiǎn)單、不容易染菌、投資低;但生產(chǎn)能力低、勞動(dòng)強(qiáng)度大產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。發(fā)酵罐連續(xù)發(fā)酵是指以一定的速度向發(fā)酵罐內(nèi)添加新鮮培養(yǎng)基,同時(shí)以相同的速度流出培養(yǎng)液,從而使發(fā)酵罐內(nèi)的液量維持恒定,微生物在穩(wěn)定狀態(tài)下生長(zhǎng),可長(zhǎng)期連續(xù)進(jìn)行,生產(chǎn)能力高;但操作控制要求高,投資高、雜菌污染、微生物變異。
發(fā)酵罐主要用于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行發(fā)酵動(dòng)力學(xué)研究,在工業(yè)發(fā)酵中應(yīng)用不多見(jiàn),只應(yīng)用于的遺傳性質(zhì)比較穩(wěn)定的發(fā)酵,如酒精發(fā)酵等。發(fā)酵罐又稱(chēng)補(bǔ)料分批發(fā)酵,是介于間歇發(fā)酵與連續(xù)發(fā)酵的一種操作方式。它同時(shí)具備兩者的部分優(yōu)點(diǎn),是一種在工業(yè)上比較常用的操作方式。發(fā)酵罐流加發(fā)酵的特點(diǎn)是在流加階段按一定的規(guī)律向發(fā)酵罐中連續(xù)地補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng)物或(和)前體,由于發(fā)酵罐不向外排放產(chǎn)物,罐中的發(fā)酵體積將不斷增加,直到規(guī)定體積后放罐。
發(fā)酵罐補(bǔ)料分批發(fā)酵可分為兩種類(lèi)型:?jiǎn)我谎a(bǔ)料分批發(fā)酵和反復(fù)補(bǔ)料分批發(fā)酵。在開(kāi)始時(shí)投入一定量的基礎(chǔ)培養(yǎng)基,到發(fā)酵過(guò)程的適當(dāng)時(shí)期,開(kāi)始連續(xù)補(bǔ)加碳源或(和)氮源或(和)其他必須基質(zhì),直到發(fā)酵液體積達(dá)到發(fā)酵罐i大操作容積后,停止補(bǔ)料,后將發(fā)酵液一次全部放出,這種操作方式稱(chēng)為單一補(bǔ)料分批發(fā)酵。發(fā)酵罐是在單一補(bǔ)料分批發(fā)酵的基礎(chǔ)上,每隔一定時(shí)間按一定比例放出一部分發(fā)酵液,使發(fā)酵液體積始終不超過(guò)發(fā)酵罐的i大操作容積,從而在理論上可以延長(zhǎng)發(fā)酵周期,直至發(fā)酵產(chǎn)率明顯下降,才終將發(fā)酵液全部放出。