原理发酵
适用对象多种
样式罐
工作温度多种
材质不锈钢
机械搅拌式发酵罐是发酵工厂常用类型之一。它是利用机械搅拌器的作用,使空气和发酵液充分混合,促进氧的溶解,以保证供给微生物生长繁殖和谢所需的溶解氧。它是借搅拌涡轮输入混合以及相际传质所需要的功率。这种反应器的适应性强,从牛顿型流体直到非牛顿型的丝状菌发酵液,都能根据实际情况和需要,为之提供较高的传质速率和必要的混合速度。缺点是机械搅拌器的驱动功率较高,一般(2-4)kw/m3,这对大型的反应器来说是个巨大负担。
机械搅拌式发酵罐机械搅拌式发酵设备和技术在整个制药、生物产品的开发过程中起着特别重要的作用。在众多类型的发酵设备中,兼具通气又带机械搅拌的标准式发酵罐用途为普遍,广泛使用于抗生素、、柠檬酸等各个领域。标准式发酵罐设计的技术关键在于搅拌技术复杂的气液两相流动问题上。机械搅拌式发酵罐不仅能为制药企业节省可观的投资,还可大大节省能耗等运行费用,同时提高产品产量与收率。
在许多过程中,气液接触是十分重要的,气体需要与液体进行充分且有效的接触以提供足够的质量传递或热量传递能力。比如有的氯化和磺化反应是快反应,这需要搅拌器能提供很高的传质强度;有的反应需要吸收难以溶解的氧气,这又需要搅拌器能提供很高的分散能力。
不论何种发酵形式,其终目的是要保证这个发酵体系
的所有部位都处于相同的条件下。生物在发酵罐内是悬浮在液体营养培养基中,培养基含有生物生长和产物形成所必需的底物。所有的营养物,包括氧气都必须保证扩散到每个细胞中,而无用的产物如热量、二氧化碳和谢废物则必须除去。
在生物周围的营养物质,浓度必须保持在一定围内,因为浓度低就限制了生物谢的速率,过高就要变为有毒的了。在环境参量佳团内,生物反应进行得有效,因而我们必须从微观水平上考虑来提供环境条件,以便使侮个细胞都能得到相同的适条件。如果考虑到发酵罐规模之大就不难解要在整个群体中达到这些条件是多么不容易。化学和微生物学家的精湛技术一定要在这里联合起来。
发酵反应是多相的,包括一个气相(含有N2、O2和CO2),一个或多个液相(含水的培养基和液态底物)以及微小的固相(微生物和可能存在的固相底物)。所有这些相,彼此必须保持密切接触,以便能迅速传递物质和热。在混合得很好的发酵堆中,所有进入体系的反应物必须立即混合并均匀分布,以保证反应器中的均一性。
为了使发酵体系达到佳状态,必须坚持以下操作准则:设计出的发酵罐要保证含有需要的生产菌,杂菌不得进入,培养物体积不变(即没有渗漏或蒸发),对好氧生物,氧的溶解水平要保持在通气临界水平以上,并搅动培养基,环境参例如浓度、pH等,必须控制,培养液必须很好地混合。用来建造精密发酵罐的材料标准是重要的.
选用制造发酵罐的材料标准如下,
1.所有与进入发酵罐的溶液或生物培养基接触的材料,必须是抗腐蚀的,以避免痕量金属的污染。
2.材料必须是无毒的。这样材料或其成分的微量溶解不会抑制被培物的生长。
3.发酵罐材料必须经受得往反复进行的高压蒸汽灭菌
4.发酵罐的搅拌系统、入料口、端板必须是易于机械加工,并且相当坚硬,不会在机械压力下变形或破损。
5.好能对培养从和培养物进行目测,凡能用透明材料的地方就尽量使用透明材料。
自吸式液体发酵罐是一种不需要空气压缩机,而在搅拌过程中自吸入空气的发酵罐,国内醋厂、酵母厂、制药厂已采用该发酵设备。
自吸式液体发酵罐优点:
(1)不需要其他气源泉供应压缩空气,节省了空气压缩系统及其设备,减少设备投资近30%。
(2)便于实现自动化和连续化。
(3)溶氧系数高。
(4)应用围比较广泛,已经用于抗生素、维生素、**酸、酶制剂、酵母等行业。
液体发酵罐自吸式液体发酵罐缺点:
(1)装料系数低,约40%左右。
(2)进罐空气处于负压,增加了染菌机会,不适于无菌要求较高的发酵过程。
(3)搅拌转速高,对于长菌丝的微生物的菌丝,搅拌的剪切力会产生不利影响。
(4)吸程一般不高需要采用低阻力率空气除菌装置。用途:药用酵母、饲料酵母、活性干酵母、液体曲、谷氨酸、柠檬酸、抗生素、维生素、酶制剂、食用底、赖氨酸等。
随着分子生物工程的不断发展,已经为优良菌种的选育提供了更为广阔的天地,用基因重组菌种取,改良原有的柠檬酸、青菌种已见诸报道。
基因工程手段改造传统的发酵工业,已经不是遥遥无期的事,如果我们不努力攻关,分子生物工程技术优势很可能在新一轮的竞争中失去。随着发酵罐的日益大型
化,它与手工麸曲制备的矛盾越来越**,如何实现麸曲制备的工业化,或之以孢子粉,是多年未能突破的难题。自然,为想的是制成孢子粉或采用固定化技
术,只是技术难度很高。目前更为现实的,是以固体发酵改变落后的麸曲制备工艺。现在固体发酵罐早已问世,已有应用生物制药、酶制剂、制曲等工业的报道。如一种立式多层固体发酵罐,
投料行空罐灭菌。物料从**部加料孔进入,然后进行蒸煮、灭菌,物料降温通过内蛇管、外夹套冷却,罐底进入无菌空气,从罐**排出,达到通气、恒温要求,
采用轴向搅拌翻料,发酵罐容积围为0.5~10m3。另一种华东工大学的智能生物发酵罐全容量为50L~5000L,
采用外罐体转动的搅拌方式,物料在罐体内边翻滚边进行蒸汽灭菌,通过进气调节罐内温度和湿度,转速为0~30rmp,均为不锈钢结构。
http://kt429216172.cn.b2b168.com