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發(fā)酵罐的用途
用于厭氣發(fā)酵(如生產酒精、溶劑)的發(fā)酵罐結構可以較簡單。用于好氣發(fā)酵(如生產氨基酸、有機酸、維生素等)的發(fā)酵罐因需向罐中連續(xù)通入大量無菌空氣,并為考慮通入空氣的利用率,故在發(fā)酵罐結構上較為復雜,常用的有機械攪拌式發(fā)酵罐、鼓泡式發(fā)酵罐和氣升式發(fā)酵罐。發(fā)酵罐的分類:按照發(fā)酵罐的設備,分為機械攪拌通風發(fā)酵罐和非機械攪拌通風發(fā)酵罐;按照微生物的生長代謝需要,分為好氣型發(fā)酵罐和厭氣型發(fā)酵灌。
發(fā)酵罐的使用方法
1) 校正pH電極和溶氧電極。
2) 罐體滅菌。根據需要將培養(yǎng)基配入罐體,按要求封好后,小型發(fā)酵罐(5L)可將罐體放入大滅菌鍋滅菌(115℃,30分鐘);大型發(fā)酵罐(10L及以上)采用蒸汽滅菌(121℃,30min)。
3) 待罐體冷卻后,將其置于發(fā)酵臺上,安裝完好;打開冷卻水,打開氣泵電源,連接通氣管道開始通氣,調節(jié)進氣旋鈕使通氣量適當,使罐壓保持在0.05MPa;設置溫度、pH、攪拌速度等,并在確定的轉速和通氣量下對溶氧電極進行斜率標定,數(shù)值為100%
4) 待溫度穩(wěn)定,各項參數(shù)都正確后,將預搖好的種子接入,開始發(fā)酵計時,并開始記錄各種參數(shù)。
5) 發(fā)酵完畢后清洗罐體和電極,將pH電極插入有3M三角瓶中待用,溶氧電極的探頭用保護套套好,保存?zhèn)溆谩?
發(fā)酵罐的注意事項
1). 罐體滅菌前務必檢查其中液面高度,要求所有的電極都沒于液面以下。
2). 打開發(fā)酵罐電源前務必檢查冷卻水是否已打開,溫度探頭是否已插入槽中,否則會燒壞加熱電路。
3). 發(fā)酵過程中一定要保持工作臺的清潔,用過的培養(yǎng)瓶及其它物品及時清理,因故濺出的酸堿液或水應立即擦干。
4). 對罐體安裝,拆卸和滅菌時要特別小心pH電極和罐體的易損又昂貴部件。
發(fā)酵罐的結構特性
發(fā)酵罐一般采用頂入式攪拌設備,發(fā)酵罐的主體材料一般為不銹鋼。由于發(fā)酵過程會產生大量的熱量,發(fā)酵罐中常設有盤管、列管或罐外盤管來進行換熱。攪拌器為多層漿:底層一般為圓盤徑向渦輪,上面幾層為軸流式攪拌器。
微生物培養(yǎng)過程的不同階段對氧的需求是不同的,一般在發(fā)酵中期需氧量是zui高的,后期的需氧量比較小。因此發(fā)酵罐攪拌裝置多采用變頻調速,可根據生產工藝要求調整運行轉速,同時也有利于節(jié)能。減速機采用皮帶或者齒輪傳動,由于好氧發(fā)酵的轉速較高,罐體的高徑比比較大,軸的擺動也比較大,為了攪拌的穩(wěn)定性,需要在罐內設置中間軸承或底軸承。為了防止染菌,罐頂攪拌密封結構常采用單端面干磨機械密封。