




生物发酵罐广泛用于抗1素、氨基酸、酶制剂、***、有机酸等好氧性发酵过程。***工程手段改造传统的发酵工业,已经不是遥遥无期的事,如果我们不努力攻关,分子生物工程技术优势很可能在新一轮的竞争中失去。在化工方面可用于气-液、气-液-固反应过程。在环保方面可用于污水处理。目前该设备在国内用于谷氨酸、黄原胶、糖化酶、柠檬酸生产,设备体积已达到140m3,投入使用后取得了非常显著的经济效益。发酵所必须的空气在静态混合元件内外上下流动,带动发酵液循环,促进气-液充分混合。
与机械搅拌式发酵罐相比节电70%-80%,降低成本。
无菌操作可靠性高,该设备没有动密封装置,无***,且设备内无死区,灭菌彻底,染杂菌的机会大幅度减少。
传热和传氧,可满足各种好氧性微生物在任何地区和季节里的发酵生产。
提高产率、转化率,设备机械剪切力对微生物的伤害小,加上溶氧充分、热量移走及时,为微生物提供了一个良好的生长环境,有效地促进了新陈代谢,加速产品积累,使产品的产率和转化率均有明显提高。
容易实现大型化和自动化,设备体积可从0.02m3到200m3,没有制造、安装、操作和维修困难。设备的控制因素比搅拌罐少,容易实现自动化控制。
本设备具有工作噪音小,装料系数高,基本不用维修等特点,设备***比搅拌罐降低20%左右,另外,在不改变外形尺寸的情况下,可对原有机械搅拌罐进行改造。
溶氧对发酵产物的影响
对于好氧发酵来说,溶解氧通常既是营养因素,又是环境因素。特别是对于具有一定氧化还原性质的代谢产物的生产来说,DO的改变势必会影响到菌株培养体系的氧化还原电位,同时也会对细胞生长和产物的形成产生影响。
在黄原胶发酵中,虽然发酵液中的溶氧浓度对菌体生长速率影响不大,但是对菌体浓度达到1大之后的菌体的稳定期的长短及产品质量却有着明显的影响。
需氧微生物酶的活性对氧有着很强的依赖性。谷氨酸发酵中,高溶氧条件下乳酸脱氢酶(LDH)活性明显比低溶氧条件下的LDH酶活要低,产酸中后期谷氨酸脱氢酶(GDH)的酶活下降很快,这可能是由于在高溶氧条件下。
DO值的高低还会改变微生物代谢途径,以致改变发酵环境甚至使目标产物发生偏离。研究表明,L-异亮氨酸的代谢流量与溶氧浓度有密切关系,可以通过控制不同时期的溶氧来改变发酵过程中的代谢流分布,从而改变Ile等氨基酸合成的代谢流量。
注意事项
2.1必须确保所有单件设备能正常运行时使用本系统。
2.2在消毒过滤器时,流经空气过滤器的蒸汽压力不得超过0.17MPa,否则过滤器滤芯会被损坏,失去过滤能力。
2.3在发酵过程中,应确保罐压不超过0.17MPa。
2.4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(不应超过0.2MPa),否则会引起发酵罐的损坏。
2.5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。
2.6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。
2.7在发酵过程中,罐压应维持在0.03~0.05MPa之间,以免引起污染。
2.8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。
2.9如果遇到自己解决不了的问题请直接与公司***服务部门联系。请勿强行拆卸或维修。
发酵罐的重要系数的分析
一般发酵罐的高径比为1.7-2.5之间,高径比大有利于传热和溶氧,搅拌剪切力大。发酵罐的搅拌装置包括机械搅拌和非机械搅拌。另一方面,在灭菌进程中,消1毒1剂无法接触到微生物外表,致使灭菌不完全,影响到体系内微生物的目标,并给酒体带来欠好的口感,致使影响啤酒的理化目标。通风发酵的搅拌装置包括电动机、传动装置、搅拌轴、轴密封装置和搅拌桨。机械搅拌的目的是迅速分散气泡和混合加入物料。一个搅拌桨要同时达到这两个目的,有时是矛盾的。例如,达到混合功能需要大直径的搅拌器和采用低转速运转,而提高分散气泡效果则需要多叶片、小直径和大的转速。电动机输入功率决定于搅拌桨形式和其他发酵罐部件。发酵罐内常安装4块挡板以增加混合、传热和传质效率。挡板之宽度为发酵罐直径的10%~12%,挡板越宽则混合效果越好。在好气深层发酵罐中,来自无菌空气系统的压缩空气通过空气分布器射入发酵罐内,分布器有单孔管式和多孔管式。
微生物在繁殖和耗氧发酵过程中都需要氧气,通常以空气作为氧源。而过高溶氧,GDH酶活明显降低,且TCA循环流量加大,生成大量CO2,造成碳源损失,两种情况均不利于谷氨酸生成。空气中含有各式各样的微生物,这些微生物随着空气进入培养液,在适宜的条件下,它们会大量繁殖,消耗大量的营养物质,以及产生各种代谢产物,干扰甚至***预定发酵的正常进行,使发酵产品的效价降低,产量下降,甚至造成发酵彻底失败等严重事故。