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不銹鋼發(fā)酵罐設備的用法用途介紹
閱讀:127 發(fā)布時間:2025-4-17不銹鋼發(fā)酵罐設備的用法用途介紹
用法
使用前準備
檢查設備:確保發(fā)酵罐的罐體、攪拌器、溫度控制系統(tǒng)、pH 控制系統(tǒng)、通氣系統(tǒng)等部件完好無損,沒有泄漏等問題。
清洗消毒:使用合適的清洗劑對發(fā)酵罐進行清洗,去除雜質和污垢,然后進行消毒處理,常用的消毒方法有高溫蒸汽滅菌、化學藥劑消毒等,以確保發(fā)酵環(huán)境的無菌。
安裝調試:將發(fā)酵罐各部件安裝到位,連接好各種管道和線路,接通電源和水源,調試設備的各項參數(shù),如溫度、pH 值、攪拌速度、通氣量等,使其達到設定的要求。
物料投入
培養(yǎng)基配制:根據(jù)發(fā)酵工藝的要求,準確配制培養(yǎng)基,包括碳源、氮源、無機鹽、生長因子等成分,確保培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分滿足微生物或細胞生長和代謝的需求。
接種:將培養(yǎng)好的種子液或菌種按照一定的接種量接入發(fā)酵罐中,接種過程要嚴格遵循無菌操作原則,防止雜菌污染。
發(fā)酵過程控制
溫度控制:通過發(fā)酵罐的溫度控制系統(tǒng),將發(fā)酵溫度控制在適宜的范圍內。不同的發(fā)酵品種對溫度要求不同,例如,啤酒發(fā)酵的溫度一般在 5 - 20℃,而抗生素發(fā)酵的溫度可能在 25 - 35℃。
pH 控制:利用 pH 控制系統(tǒng),添加酸或堿溶液來調節(jié)發(fā)酵液的 pH 值。如在檸檬酸發(fā)酵中,pH 值通常控制在 2 - 3 左右;而在谷氨酸發(fā)酵中,pH 值一般控制在 7 - 8。
攪拌與通氣:根據(jù)發(fā)酵菌種和產物的特性,調節(jié)攪拌速度和通氣量。攪拌可以使發(fā)酵液混合均勻,促進氧氣傳遞和微生物與營養(yǎng)物質的充分接觸;通氣則為好氧微生物提供必要的氧氣。例如,在青霉素發(fā)酵中,需要適當?shù)臄嚢韬屯鈦頋M足青霉素產生菌的生長和產素需求。
參數(shù)監(jiān)測:發(fā)酵過程中,需要實時監(jiān)測各種參數(shù),如溫度、pH 值、溶氧量、細胞濃度、產物濃度等。通過傳感器將這些參數(shù)信號傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng),以便及時了解發(fā)酵進程,并根據(jù)需要進行調整。
發(fā)酵結束與產物收獲
終止發(fā)酵:當發(fā)酵達到預定的終點時,如產物濃度達到最大值、微生物生長進入穩(wěn)定期后期等,停止發(fā)酵過程。
產物分離與純化:根據(jù)產物的性質和存在形式,采用不同的方法進行分離和純化。例如,對于胞外產物,可以通過過濾、離心、沉淀等方法進行初步分離,然后再采用層析、結晶等方法進一步純化;對于胞內產物,則需要先進行細胞破碎,再進行分離和純化。
用途
食品飲料行業(yè)
酒類釀造:如啤酒、葡萄酒、白酒等的釀造。以啤酒釀造為例,不銹鋼發(fā)酵罐用于麥芽汁的發(fā)酵,將麥芽糖轉化為酒精和二氧化碳,同時產生啤酒的風味物質。
乳制品發(fā)酵:用于酸奶、奶酪等乳制品的生產。在酸奶生產中,發(fā)酵罐為乳酸菌提供適宜的生長環(huán)境,使其將牛奶中的乳糖發(fā)酵成乳酸,使牛奶凝固并產生的風味。
調味品生產:如醬油、醋等的發(fā)酵生產。在醬油釀造過程中,發(fā)酵罐內進行著多種微生物的協(xié)同發(fā)酵,將大豆、小麥等原料中的蛋白質和淀粉等物質分解轉化為氨基酸、糖類等成分,形成醬油的風味和色澤。
制藥行業(yè)
抗生素生產:許多抗生素如青霉素、頭孢菌素等都是通過微生物發(fā)酵生產的。不銹鋼發(fā)酵罐為生產菌提供適宜的生長和代謝環(huán)境,使其大量合成抗生素。
生物藥品生產:如疫苗、重組蛋白藥物等的生產。以乙肝疫苗生產為例,利用基因工程技術將乙肝病毒的表面抗原基因導入酵母細胞,然后在發(fā)酵罐中培養(yǎng)酵母細胞,使其表達出乙肝表面抗原,經過分離純化后制成疫苗。
藥用酶生產:如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等藥用酶的發(fā)酵生產。這些酶在醫(yī)藥領域有廣泛的應用,如淀粉酶可用于治療消化不良,蛋白酶可用于清創(chuàng)等。
化工行業(yè)
有機酸生產:如檸檬酸、乳酸、蘋果酸等有機酸的發(fā)酵生產。檸檬酸是一種重要的食品添加劑和化工原料,通過黑曲霉在發(fā)酵罐中的發(fā)酵作用,以蔗糖或淀粉為原料生產檸檬酸。
生物柴油生產:利用微生物發(fā)酵生產油脂,再將油脂轉化為生物柴油。在發(fā)酵罐中培養(yǎng)產油微生物,如酵母、微藻等,通過控制發(fā)酵條件使其積累大量的油脂,然后經過提取和酯交換反應制成生物柴油。