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不同工業(yè)的發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)形式

點(diǎn)擊量:   發(fā)布時(shí)間:2024-11-14

    不論何種發(fā)酵形式,其最終目的是要保證這個(gè)發(fā)酵體系 的所有部位都處于相同的條件下。生物在發(fā)酵罐內(nèi)是懸浮在液體營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中,培養(yǎng)基含有生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成所必需 的底物。所有的營(yíng)養(yǎng)物,包括氧氣都必須保證擴(kuò)散到每個(gè)細(xì)胞 中,而無(wú)用的產(chǎn)物如熱量、二氧化碳和代謝廢物則必須除去。

在生物周圍的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),濃度必須保持在一定范圍內(nèi), 因?yàn)闈舛鹊途拖拗屏松锎x的速率,過(guò)高就要變?yōu)橛卸镜?了。在環(huán)境參量最佳范團(tuán)內(nèi),生物反應(yīng)進(jìn)行得最有效,因而 我們必須從微觀水平上考慮來(lái)提供環(huán)境條件,以便使侮個(gè)細(xì)胞都能得到相同的最適條件。如果考慮到發(fā)酵罐規(guī)模之大就 不難理解要在整個(gè)群體中達(dá)到這些條件是多么不容易。化學(xué) 工程師和微生物學(xué)家的精湛技術(shù)一定要在這里聯(lián)合起來(lái)。

發(fā)酵反應(yīng)是多相的,包括一個(gè)氣相(含有N2、O2和 CO2 ),一個(gè)或多個(gè)液相(含水的培養(yǎng)基和液態(tài)底物)以及 微小的固相(微生物和可能存在的固相底物)。所有這些相, 彼此必須保持密切接觸,以便能迅速傳遞物質(zhì)和熱最。在混合得很好的發(fā)酵堆中,所有進(jìn)入體系的反應(yīng)物必須立即混合 并均勻分布,以保證反應(yīng)器中的均一性。

為了使發(fā)酵體系達(dá)到最佳狀態(tài),必須堅(jiān)持以下操作準(zhǔn) 則:設(shè)計(jì)出的發(fā)酵罐要保證含有需要的生產(chǎn)菌,雜菌不得進(jìn) 入,培養(yǎng)物體積不變(即沒(méi)有滲漏或蒸發(fā)),對(duì)好氧生物, 氧的溶解水平要保持在通氣臨界水平以上,并攪動(dòng)培養(yǎng)基, 環(huán)境參最例如濃度、pH等,必須控制,培養(yǎng)液必須很好地混合。用來(lái)建造精密發(fā)酵罐的材料標(biāo)準(zhǔn)是重要的.

選用制造發(fā)酵罐的材料標(biāo)準(zhǔn)如下,

1.所有與進(jìn)入發(fā)酵罐的溶液或生物培養(yǎng)基接觸的材 料,必須是抗腐蝕的,以避免痕量金屬的污染。

2.材料必須是無(wú)毒的。這樣材料或其成分的微量溶解 不會(huì)抑制被培養(yǎng)生物的生長(zhǎng)。

3.發(fā)酵罐材料必須經(jīng)受得往反復(fù)進(jìn)行的高壓蒸汽滅 菌

4.發(fā)酵罐的攪拌系統(tǒng)、入料口、端板必須是易于機(jī)械 加工,并且相當(dāng)堅(jiān)硬,不會(huì)在機(jī)械壓力下變形或破損。

5.最好能對(duì)培養(yǎng)從和培養(yǎng)物進(jìn)行目測(cè),凡能用透明材 料的地方就盡量使用透明材料。


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