不同工业发酵罐的设计形式

2018-09-13 19:51 holves
不论何种发酵形式,其最终目的是要保证这个发酵体系 的所有部位都处于相同的条件下。生物在发酵罐内是悬浮在液体营养培养基中,培养基含有生物生长和产物形成所必需 的底物。所有的营养物,包括氧气都必须保证扩散到每个细胞 中,而无用的产物如热量、二氧化碳和代谢废物则必须除去。
在生物周围的营养物质,浓度必须保持在一定范围内, 因为浓度低就限制了生物代谢的速率,过高就要变为有毒的 了。在环境参量最佳范团内,生物反应进行得最有效,因而 我们必须从微观水平上考虑来提供环境条件,以便使侮个细胞都能得到相同的最适条件。如果考虑到发酵罐规模之大就 不难理解要在整个群体中达到这些条件是多么不容易。化学 工程师和微生物学家的精湛技术一定要在这里联合起来。
发酵反应是多相的,包括一个气相(含有N2、O2和 CO2 ),一个或多个液相(含水的培养基和液态底物)以及 微小的固相(微生物和可能存在的固相底物)。所有这些相, 彼此必须保持密切接触,以便能迅速传递物质和热最。在混合得很好的发酵堆中,所有进入体系的反应物必须立即混合 并均匀分布,以保证反应器中的均一性。
为了使发酵体系达到最佳状态,必须坚持以下操作准 则:设计出的发酵罐要保证含有需要的生产菌,杂菌不得进 入,培养物体积不变(即没有渗漏或蒸发),对好氧生物, 氧的溶解水平要保持在通气临界水平以上,并搅动培养基, 环境参最例如浓度、pH等,必须控制,培养液必须很好地混合。用来建造精密发酵罐的材料标准是重要的.
选用制造发酵罐的材料标准如下,
1.所有与进入发酵罐的溶液或生物培养基接触的材 料,必须是抗腐蚀的,以避免痕量金属的污染。
2.材料必须是无毒的。这样材料或其成分的微量溶解 不会抑制被培养生物的生长。
3.发酵罐材料必须经受得往反复进行的高压蒸汽灭 菌
4.发酵罐的搅拌系统、入料口、端板必须是易于机械 加工,并且相当坚硬,不会在机械压力下变形或破损。
5.最好能对培养从和培养物进行目测,凡能用透明材 料的地方就尽量使用透明材料。