发酵罐的主要部件

罐体：主要用来培养发酵各种菌体，密封性要好（防止菌体被污染）

罐体当中有搅拌浆，用于发酵过程当中不停的搅拌

底部通气的Sparger，用来通入菌体生长所需要的空气或氧气

罐体的顶盘上有控制传感器，常用的有pH电极和DO电极，用来监测发酵过程中发酵液pH和DO的变化控制器，用来显示和控制发酵条件等等。

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。