发酵罐有着哪些广泛的应用？发酵罐发酵过程中，为了能对生产过程进行必要的控制，我们需要对有关参数进行定期取样测定或进行连续测量，以确定其参数对于发酵罐发酵过程的影响程度。发酵罐反映发酵过程变化的参数可以分为两类：一类是可以直接采用特定的传感器检测的参数。它们包括反映物理环境和化学环境变化的参数，如温度、压力、搅拌功率、转速、泡沫、发酵液粘度、浊度、pH、离子浓度、溶解氧、基质浓度等，称为直接参数。另一类是至今尚难于用传感器来检测的参数，包括细胞生长速率、产物合成速率和呼吸嫡等。这些参数需要根据一些直接检测出来的参数，借助于电脑计算和特定的数学模型才能得到，因此这类参数被称为间接参数。上述参数中，发酵罐对发酵过程影响较大的有温度、pH值和溶解氧浓度等。发酵罐温度对发酵过程的影响是多方面的，它会影响各种酶反应的速率，改变菌体代谢产物的合成方向，影响微生物的代谢调控机制。除这些直接影响外，温度还对发酵液的理化性质产生影响，如发酵液的粘度、基质和氧在发酵液中的溶解度和传递速率、某些基质的分解和吸收速率等，进而影响发酵的动力学特性和产物的生物合成。发酵罐发酵温度是既适合菌体的生长，又适合代谢产物合成的温度，它随、培养基成分、培养条件和菌体生长阶段不同而改变。理论上，整个发酵过程中不应只选一个培养温度，而应根据发酵的不同阶段，选择不同的培养温度。在生长阶段，应选择适生长温度，在产物分泌阶段，应选择适生产温度。但实际生产中，由于发酵液的体积很大，升降温度都比较困难，所以在整个发酵过程中，往往采用一个比较适合的培养温度，使得到的产物产量i高，或者在可能的条件下进行适当的调整。发酵罐发酵温度可通过温度计或自动记录仪表进行检测，通过向发酵罐的夹套或蛇形管中通人冷水、热水或蒸汽进行调节。发酵罐工业生产上，所用的大发酵罐在发酵过程中一般不需要加热，因发酵中释放了大量的发酵热，在这种情况下通常还需要加以冷却，利用自动控制或手动调整的阀门，将冷却水通人夹套或蛇形管中，通过热交换来降温，保持恒温发酵。微生物发酵的适氧浓度与临界氧浓度是不同的。前者是指溶解氧浓度对生长或合成有一适的浓度范围，后者一般指不影响菌体呼吸所允许的i低氧浓度。为了避免生物合成处在氧限制的条件下，需要考察每一发酵过程的临界氧浓度和适氧浓度，并使其保持在适氧浓度范围。发酵罐在供氧方面，主要是设法提高氧传递的推动力和氧传递系数，可以通过调节搅拌转速或通气速率来控制。同时要有适当的工艺条件来控制需氧量，使菌体的生长和产物形成对氧的需求量不超过设备的供氧能力。发酵罐发酵液的需氧量，受菌体浓度、基质的种类和浓度以及培养条件等因素的影响，其中以菌浓的影响为明显。发酵液的摄氧率随菌浓增大而增大，但氧的传递速率随菌浓的对数关系减少。发酵罐的设计原则：发酵罐由若干零部件组合构成。对于可能与工艺物料接触的零部件，在设计时需要考虑可以清洗和对生物负荷的控制。发酵罐的洁净和无菌设计需要考虑系统的生物安全等级要求。发酵罐在进行生物反应器设计时，需遵从***卫生机构规定的生物安全等级要求，而遵从生物安全等级要求需基于微生物、工艺、产品以及使用者的选择。对于特定的生物安全等级要求，需在生物反应器的部件设计时考虑到某些特殊工况（如蒸汽保压）。如果发酵罐是用于培养具有生物危害性的有机物，则需采取措施，在CIP之前净化物料接触表面，或***及净化CIP用过的流体。发酵罐罐体应根据业主提供的设计参数确定压力、真空度以及温度等级。罐体需根据当地的法令、规程及标准进行设计制造、测试、检查和盖章验收。发酵罐发酵过程的操作1.接种：接种方法可采用火焰接种法或差压接种法。火焰接种法：在接种口用酒精火圈消毒，然后打开接种口盖，迅速将接种液倒入罐内，在把盖拧紧。差压法：在灭菌前放入垫片，接种时把接种口盖打开，先倒入一定量的酒精消毒。待片刻后把种液瓶的针头插入接种口的垫片。利用罐内压力和种液瓶内的压力差，将种液引入罐内，拧紧盖子。2.罐压发酵过程中须手动控制罐压，即用出口阀控制罐内压力。调节空气流量的，须同时调节出口阀，应保持罐内压力恒定大于0.03Mpa。3.溶解氧（DO）的测量和控制溶解氧的标定：在接种前，在恒定的发酵温度下，将转速及空气量开到i大值时的溶解氧DO值作为100%。发酵罐发酵过程的溶解氧DO测量和控制：DO的控制可采用调节空气流量和调节转速来达到。简单是转速和溶氧的关联控制。其次则必须同时调节进气量（手动）控制。有时需要通入纯氧（如在某些***工程菌的高密度培养中）才能达到要求的DO值。4.pH的测量与控制pH值的校正：在灭菌前应对PH电极进行PH值的校正。发酵罐在发酵过程中PH值的控制使用蠕动泵的加酸加碱来达到的，酸瓶或碱瓶须先在灭菌锅中灭菌。发酵罐是常见的工业发酵方式，也称分批发酵或批式发酵。将发酵罐和培养基灭菌后，向发酵罐中接入种子、开始发酵过程，操作简单、不容易染菌、***低;但生产能力低、劳动强度大产品质量不稳定。发酵罐连续发酵是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同的速度流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定，微生物在稳定状态下生长，可长期连续进行，生产能力高;但操作控制要求高，***高、杂菌污染、微生物变异。发酵罐主要用于实验室进行发酵动力学研究，在工业发酵中应用不多见，只应用于的遗传性质比较稳定的发酵，如酒精发酵等。发酵罐又称补料分批发酵，是介于间歇发酵与连续发酵的一种操作方式。它同时具备两者的部分优点，是一种在工业上比较常用的操作方式。发酵罐流加发酵的特点是在流加阶段按一定的规律向发酵罐中连续地补加营养物或(和)前体，由于发酵罐不向外排放产物，罐中的发酵体积将不断增加，直到规定体积后放罐。发酵罐补料分批发酵可分为两种类型：单一补料分批发酵和反复补料分批发酵。在开始时投入一定量的基础培养基，到发酵过程的适当时期，开始连续补加碳源或(和)氮源或(和)其他必须基质，直到发酵液体积达到发酵罐i大操作容积后，停止补料，后将发酵液一次全部放出，这种操作方式称为单一补料分批发酵。发酵罐是在单一补料分批发酵的基础上，每隔一定时间按一定比例放出一部分发酵液，使发酵液体积始终不超过发酵罐的i大操作容积，从而在理论上可以延长发酵周期，直至发酵产率明显下降，才终将发酵液全部放出。)