固态发酵罐

发酵罐的基本结构有那几部分组成？

发酵罐在实消过程中，夹套通蒸汽预热时，必须控制进汽压力在设备的工作压力范围内，否则会引起发酵罐的损坏，在空消及实消时，一定要排尽发酵罐夹套内的余水，否则可能会导致发酵罐内筒体压扁，造成设备损坏；在实消时，还会造成冷凝水过多导致培养液被稀释，从而无法达到工艺要求。发酵罐在空消、实消结束后冷却过程中，严禁发酵罐内产生负压，以免造成污染，甚至损坏设备，在各操作过程中，必须保持空气管道中的压力大于发酵罐的罐压，否则会引起发酵罐中的液体倒流进入过滤器中，堵塞过滤器滤芯或使过滤器失效，请勿强行拆卸或维修发酵罐。

发酵罐的基本结构组成：

1. 溶氧控制系统：空气流量计：通过调节空气流量的大小来手动调节发酵液中的溶氧水平。 搅拌马达和搅拌联动装置：发酵罐搅拌马达提供旋转的动力，带动搅拌联动装置转动；后者的叶片搅动发酵液，打散气泡，增加气液的接触界面，从而提高溶氧水平。

2. 罐体：实验室用的发酵罐的体积一般为几升至几十升，其罐体通常由玻璃构成。

3. 探测装置：典型发酵罐的探测装置有：

(1) 温度探头：监测培养过程中的温度变化。

(2) 溶氧电极：直接浸在发酵液中，监测发酵液中的溶氧变化。

(3) pH电极：直接浸在发酵液中，监测发酵液中pH的变化。

4. 温度控制系统：包括发酵罐罐体底部冷却水管和空气出口处的冷凝器上的冷却水管。由于发酵过程中通常会产热，通入冷却水可以维持温度的恒定。

5. 酸碱平衡装置：通过蠕动泵可以把酸性或碱性溶液泵入到发酵液中以调节其pH值。

6. 其他装置：接种口：通过接种口往发酵罐中接入种子液，同时也可以在发酵过程中补充营养。取样口：通过取样口可以从发酵罐中取出一定量的发酵液以供各种检测分析。

发酵罐配置通气装置的意义是什么？

机械搅拌发酵罐的利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合，促使氧在发酵液中溶解，以保证供给微生物生长繁殖、发酵所需的氧气。又称通用式发酵罐。发酵设备中最重要、应用最广的设备，是发酵工业的心脏，是连接原料和产物的桥梁

通气装置是指将无菌空气导入培养基中的装置，最简单的通气装置是一单孔管，单孔管的出口位于罐的中央，开口向下，以免培养基中固体物质在开口处堆积和罐底固形物质沉淀。有人曾建议采用多孔环管作为发酵罐的通气装置，但由于发酵过程通气量较大气泡直径与通气量和搅拌有关，山分布器的孔径关系极小，在强烈搅拌下，实验证明多孔分布器对氧的传递效果并不比单孔管为好，相反还会造成不必要的压力损失及小孔堵塞的麻烦，故不宜采用。

物料从顶部加料孔进入，然后进行蒸煮、灭菌，物料降温通过内蛇管、外夹套冷却，罐底进入无菌空气，固态发酵罐，从罐顶排出，达到通气、恒温要求， 采用轴向搅拌翻料，发酵罐容积范围为0 .5～10m3。另一种华东理工大学的智能生物发酵罐全容量为50L～5000L， 采用外罐体转动的搅拌方式，物料在罐体内边翻滚边进行蒸汽灭菌，通过进气调节罐内温度和湿度，转速为0～30rmp ，均为不锈钢结构。用这类固态发酵罐来改革我们传统的麸曲制备工艺，成功的希望应该是很大的。

发酵罐是最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、投资低;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，投资高、杂菌污染、微生物菌种变异。

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，只应用于菌种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最i大操作容积后，停止补料，最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最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，才最终将发酵液全部放出。

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