固体发酵法是在固体发酵罐是指利用自然底物做碳源及能源,或利用惰性底物做固体支持物,其体系无水或接近于无水的发酵过程。主要有浅盘式发酵和厚层通风发酵。固体发酵法的优点主要表现
在以下方面:
(1)培养基简单且来源广泛,多为便宜的天然基质或工业生产的下脚料;
(2)***少,能耗相对较低;
(3)基质含水量低,可大大减少生物反应器的体积,不需要废水处理,环境污染较小;
(4)发酵过程一般不需要严格的无菌操作,技术要求较低;
固体发酵生产的缺点是主要为较难实行自动化、劳动强度大、生产效率较低等。
固体发酵生产流程大致如下:
生产***---固体种或液体种---接种---固体发酵罐---发酵---发酵料
烘干---粉碎---复配---检测---包装---成品
去除视镜冲洗管道
为了便于观察发酵罐内的发酵情况,在大型发酵罐内一般都设置了冲洗视镜的蒸汽管道。但是,蒸汽一旦冷凝在管道中,就无法完全保证冷凝水的无菌,因此应该去除冲洗视镜的蒸汽管道,减少染菌隐患。如果因罐内雾气大看不清楚,可以采用更高亮度的视镜灯。
PVDF膜净化效果可靠
传统的空气净化系统使用活性炭、棉花、超细玻璃纤维纸作为过滤芯,其过滤效果差,且操作复杂。目前,国内的膜过滤技术已比较成熟,如用偏二氟乙烯(PVDF)制成的折叠微孔滤膜滤芯不仅过滤精度高,且流量大。使用时技术人员只要注意对过滤器前压缩空气进行除湿脱油,并按规范对过滤器进行灭菌,即可保证空气无菌。另外,由于PVDF膜对压缩空气中的水分不敏感,膜本身的疏水性强,因此可解决以往当空气湿度过大时棉花过滤器等不能使用的问题。新疆某发酵车间对10吨发酵罐采用PVDF过滤器的净化效果进行了考察。技术人员在过滤器后挂了一个测样瓶,测样瓶用灭菌后不接种的LB通用细i菌培养基,连续通入过滤后的压缩空气以监测过滤器效果(只要LB通用细i菌培养基保持清澈,就说明过滤器运行正常)。结果表明,该车间10吨发酵罐的过滤器在连续使用3个月后,测样瓶镜检表明LB细i菌培养基无菌,因此微孔滤膜(PVDF)的净化效果是可靠的。
定期检测监控系统
对发酵培养基进行彻底的灭菌处理是利用高温过饱和蒸汽使各种细i菌、真i菌蛋白质凝固而***。在医i药工业灭菌中,对预热时间、蒸汽阀门的开度、灭菌温度、灭菌压力和泡沫控制等都有严格要求,其中任何一个环节出现问题都很容易导致染菌。一般工业上灭菌温度在110℃,灭菌压力在0.5兆帕以上,而保证灭菌温度和压力的准确依赖于各种温度探头、压力传感器等监控系统。因此,定期对这类探头、传感器等进行检测十分重要。另外,随着发酵罐体积增大,相同罐压对应的罐温有所降低,因此当发现温度与压力的相关性发生变化时,应以温度为准。
发酵罐重要的清洗工作
发酵罐的清洗工作比较重要,我们也在不断努力改进发酵罐的清洗技术,以求更好的让发酵罐为我们工作。
现代化啤酒厂采用***普遍的清洗方式是原位清洗(cleaninginplace,简称CIP),即在密闭条件下,不拆动设备的零部件或管件,对设备及管路进行清洗及灭菌的方法i。
像发酵罐这样的设备,不可能用充满清洗液的方式清洗。发酵罐的原位清洗是通过洗涤器循环进行的。洗涤器有固定洗球型和旋转喷射型两种型式,通过洗涤器把清洗液喷射到罐体内表面,然后清洗液沿罐壁向下流淌,一般情况下,清洗液会形成一层薄膜附着在罐壁上。这样机械作用的效果很小,清洗效果主要靠清洗剂的化学作用来实现。
固定洗球型洗涤器的作用半径为2m,对于卧式发酵罐就必须安装多个洗涤器,洗液在洗涤器喷咀出口的压力应为0.2~0.3 MPa;对于立式发酵罐和压力测量点在洗涤泵出口的情况,不仅要考虑管路阻力造成的压力损耗,还要考虑高度对清洗压力的影响。
压力太低时,洗涤器的作用半径小,流量不够,喷射的清洗液不能布满罐壁;而压力太高时,清洗液会形成雾状,不能形成沿罐壁向下流动的水膜,或者喷射的清洗液被罐壁反弹回来,降低了清洗效果。
在被清洗设备较脏和发酵罐罐体直径较大(dgt;2 m)时,一般采用旋转喷射型洗涤器,通过增加洗涤器出口压力(0.3~0.7 MPa),来加大洗涤半径,增强冲洗的机械作用,增加去垢效果。与球型洗涤器相比,旋转喷射型洗涤器可以采用较低的清洗液流量。由于冲洗介质通过时,洗涤器利用流体的反冲力进行旋转,冲洗和流空交替进行,从而提高了清洗效果。
经过不断的实践与改进,我们认为发酵罐的原位清洗技术是比较合适的,能够满足发酵罐的清洗要求。
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