发酵罐可以运用在哪些地方?
发酵,指的是人们通过一定的条件,将微生物放置在有氧或者无氧的条件下,将所需的物质进行生物分解,产生一定的代谢产物的过程,这个过程就叫做发酵。那么,发酵的条件就是,有氧或者无氧,以及微生物。发酵在很多领域中都有应用,比如生***学领域,应用更多的则是食品化工行业了,我们所吃到的很多发酵食品就是用发酵罐发酵再经过深加工所得来的。发酵罐就是在工业上,人们用这个东西,来进行一些生物发酵。主要由不锈钢制成,整体呈圆筒形,容积有大有小。比较重要的是,一定要注意密封性,有些发酵需要无氧条件,因此一定要密封性完好。内部必定没有其他的,减少污染。
发酵罐是一种可以用来进行发酵的装置,它和一些容器相比有着自己的特点,比如罐子里面是一个纯无菌环境的系统,使用的人可以通过罐底进行灌注空气或者是氧气,加快细i菌的发酵,同时还可以通过灌顶上面的控制台来了解整个发酵的过程。因此,它如今在很多领域内都有所运用,对人们的生产生活做出了不小的贡献。
基于发酵罐的这些特性和作用,因此目前它主要运用于食品行业,制药行业,化工等当中。在食品行业中,它可以用来生产牛奶,如今市面上各种口味的牛奶在生产的过程中都是需要经过发酵的,采用这种发酵罐可以延长牛奶的保质期。又如制药行业,一些特殊的***也需要在无菌的环境里生产,发酵,而这种罐的存在则是恰好可以提供无菌的环境,因此也会经常被运用对***的生产当中的。
发酵罐的操作使用优势简单叙述
发酵罐也是应用广泛的生物反应设备。这类反应器具有结构简单、不易染菌、溶氧、能耗低等优点。气升式反应器有多种类型,常见的有气升环流式、鼓泡式、空气喷射式等,生物工业已经大量应用的气升式发酵罐有气升内环流发酵罐、气液双喷射气升环流发酵罐、设有多层分布板的塔式气升发酵罐。
而发酵罐则是原始的通气发酵罐,当然鼓泡式反应器内没有设置导流筒,故未控制液体的主体定向流动。现以气升环流式反应器为例说明其工作原理。前面已经简单提到气升环式反应器的特点,由于气升环流反应器内没有搅拌器,并且有定向循环流动,故具有多个优点,下面具体说明。
1、反应溶液分布均匀:气液固三相的均匀混合与溶液成分的混合分散良好是生物反应器的普遍要求,因其流动、混合与停留时间分布均受到影响。对许多间歇或连续加料的通气发酵,基质和溶氧尽可能均匀分散,以保证其基质在发酵罐内各处的浓度都落在0.1%~1%范围内,溶解氧为10%一30%。这对需氧生物细胞的生长和产物生成有利。此外,还需避免发酵罐液面生成稳定的泡沫层,以免生物细胞积聚于上而受损害甚至。还有培养基成分尤其是有淀粉类易沉降的颗粒物料,更应能悬浮分散。气升环流反应器能很好地满足这些要求。
2、较高的溶氧速率和溶氧效率:气升式反应器有较高的气含率和比气液接触介面,因而有高传质速率和溶氧效率,体积溶氧效率通常比机械搅拌罐高,kLd可达2000h,且溶氧功耗相对低。
3、剪切力小,对生物细胞损伤小:由于气升式反应器没有机械搅拌叶轮,故对细胞的剪切损伤可减至i低,尤其适合植物细胞及***的培养。
4、传热良好:好气发酵均产生大量的发酵热,如酵母培养旺盛期发酵热高达3.0~4.0×105kJ/(m.h),而传热温差则只有几度(℃),尤其夏季,若使用非冷冻水,则只有3-10℃左右,故需很大的换热面积与传热系数。发酵罐因液体综合循环速率高,同时便于在外循环管路上加装换热器,以保证除去发酵热以控制适宜的发酵温度。
发酵罐校正pH电极和溶氧电极,根据需要将培养基配入罐体,按要求封好后将罐体放入大灭菌锅灭菌,待罐体冷却后,将其置于发酵台上,安装完好;打开冷却水,打开气泵电源,连接通气管道开始通气,调节进气旋钮使通气量适当;打开发酵罐电源,设置温度、pH、搅拌速度等,设定溶氧电极为100。待温度稳定,各项参数都正确后,将预摇好的种子接入,开始发酵计时,并开始记录各种参数,发酵罐发酵完毕后清洗罐体和电极,将电极插入有氯i化钾的三角瓶中待用。发酵罐罐体灭菌前务必检查其中液面高度,要求所有的电极都没于液面以下,打开发酵罐电源前务必检查冷却水是否已打开,温度探头是否已插入槽中,否则会烧坏加热电路。发酵罐发酵过程中一定要保持工作台的清洁,用过的培养瓶及其它物品及时清理,因故溅出的酸碱液或水应立即擦干,对罐体安装,拆卸和灭菌时要特别小心pH电极和罐体的易损又昂贵部件。
发酵罐的灭菌操作及发酵过程的操作看这里!
一、发酵罐灭菌操作
1.关闭所有供水管路及空气管路。开启蒸汽管路阀门。同时稍开启发酵罐夹套的排气阀门,排放夹套剩水。
2.开启发酵罐搅拌电机,转速至200rpm,使发酵液受热均匀。当温度升到95℃以上时,即可停止搅拌。然后待温度升至121℃(罐压在0.1——0.12Mpa)时即可计时开始。
3.当计时开始后,发酵时间一般为20-30分钟。在此时间内应保证温度不低于120℃。同时可进行空气过滤器及空气管道的灭菌。
4.空气过滤器及空气管道的灭菌:稍开过滤器的排水阀门,及空气管道的隔膜阀,保证空气管道的蒸汽灭菌。但不能开的太大,以免蒸汽大量进入罐内,而稀释培养基。
5.出料、采样阀的蒸汽阀门及出口阀稍开,保证该管路灭菌。在发酵罐的盖上的接种口,同样需要放气,使其达到灭菌要求。
6.当保温结束时,应先把空气管路中的隔膜阀关闭。把空气过滤器排水阀关闭,以及关闭取样阀出口阀门和接种口螺帽。然后再关闭各路蒸汽阀门。
7.打开冷却水阀门及排水阀门,同时打开空气流量计和空气放空阀门,把空气过滤器吹干。此时必须注意罐压的变化。绝i对不能让罐压低于0.02Mpa。及当罐压达到0.05Mpa时,立即将空气管路打开,保证发酵罐的罐压在0.05Mpa左右。
8.当温度降到95℃时,即可打开搅拌。当温度低于50℃后,即可切入自动控温状态,使培养基达到接种温度,灭菌过程即告结束。
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