發酵罐

發酵罐

工業上用來進行微生物發酵的裝置
發酵罐,指工業上用來進行微生物發酵的裝置。其主體一般為用不鏽鋼闆制成的主式圓筒,其容積在1m3至數百m3。在設計和加工中應注意結構嚴密,合理。能耐受蒸汽滅菌、有一定操作彈性、内部附件盡量減少(避免死角)、物料與能量傳遞性能強,并可進行一定調節以便于清洗、減少污染,适合于多種産品的生産以及減少能量消耗。[1]
    中文名:發酵罐 外文名: 用途: 作用:進行微生物發酵 主體:不鏽鋼闆制成的主式圓筒 容積:1m3至數百m3

概述

指工業上用來進行微生物發酵的裝置。

其主體一般為用不鏽鋼闆制成的主式圓筒,其容積在1m3至數百m3。在設計和加工中應注意結構嚴密,合理。能耐受蒸汽滅菌、有一定操作彈性、内部附件盡量減少(避免死角)、物料與能量傳遞性能強,并可進行一定調節以便于清洗、減少污染,适合于多種産品的生産以及減少能量消耗。

用于厭氣發酵(如生産酒精、溶劑)的發酵罐結構可以較簡單。用于好氣發酵(如生産抗生素、氨基酸、有機酸、維生素等)的發酵罐因需向罐中連續通入大量無菌空氣,并為考慮通入空氣的利用率,故在發酵罐結構上較為複雜,常用的有機械攪拌式發酵罐、鼓泡式發酵罐和氣升式發酵罐。

乳制品、酒類發酵過程是一個無菌、無污染的過程,發酵罐采用了無菌系統,避免和防止了空氣中微生物的污染,大大延長了産品的保質期和産品的純正,罐體上特别設計安裝了無菌呼吸氣孔或無菌正壓發酵系統。罐體上設有米洛闆或迷宮式夾套,可通入加熱或冷卻介質來進行循環加熱或冷卻。發酵罐的容量由300-15000L多種不同規格。發酵罐按使用範圍可分為生物發酵罐、啤酒發酵罐、葡萄酒發酵罐等。

發酵罐廣泛應用于乳制品、飲料、生物工程、制藥、精細化工等行業,罐體設有夾層、保溫層、可加熱、冷卻、保溫。罐體與上下填充頭(或雛形)均采用旋壓R角加工,罐内壁經鏡面抛光處理,無衛生死角,而全封閉設計确保物料始終處一無污染的狀态下混合、發酵,設備配備空氣呼吸孔,CIP清洗噴頭,人孔等裝置。

發酵罐的分類:按照發酵罐的設備,分為機械攪拌通風的和非機械攪拌通風發酵罐。

按照微生物的生長代謝需要,分為好氣型發酵罐和厭氣型發酵灌。

結構特性

1.可在線CIP清洗、SIP滅菌(121°C/0.1MPa)。

2.按照衛生級要求設計,結構設計極具人性化,操作方便。傳動平穩,噪音低。

3.适宜的徑高比設計,按需定制攪拌裝置,節能,攪拌、發酵效果好。

4.内罐體表面鏡面抛光處理(粗糙度Ra≤0.4µm);各進出管口、視鏡、人孔等工藝開孔與内罐體焊接處均采用拉伸翻邊工藝圓弧過渡,光滑易清洗無死角,保證生産過程的可靠性、穩定性,符合“cGMP”等規範要求。

主要部件

罐體:主要用來培養發酵各種菌體,密封性要好(防止菌體被污染)罐體當中有攪拌漿,用于發酵過程當中不停的攪拌底部通氣的Sparger,用來通入菌體生長所需要的空氣或氧氣。

罐體的頂盤上有控制傳感器,最常用的有pH電極和DO電極,用來監測發酵過程中發酵液pH和DO的變化控制器,用來顯示和控制發酵條件等等。

使用方法

1)校正pH電極和溶氧電極。

2)罐體滅菌。根據需要将培養基配入罐體,按要求封好後,小型發酵罐(5L)可将罐體放入大滅菌鍋滅菌(115℃,30分鐘);大型發酵罐(10L及以上)采用蒸汽滅菌(121℃,30min)。

3)待罐體冷卻後,将其置于發酵台上,安裝完好;打開冷卻水,打開氣泵電源,連接通氣管道開始通氣,調節進氣旋鈕使通氣量适當,使罐壓保持在0.05MPa;設置溫度、pH、攪拌速度等,并在确定的轉速和通氣量下對溶氧電極進行斜率标定,數值為100%

4)待溫度穩定,各項參數都正确後,将預搖好的種子接入,開始發酵計時,并開始記錄各種參數。

5)發酵完畢後清洗罐體和電極,将pH電極插入有3M氯化鉀的三角瓶中待用,溶氧電極的探頭用保護套套好,保存備用。

附加裝置

攪拌機(多級或無級變速).無菌呼吸氣孔(或無菌正壓器)

進、出料口.無菌采樣口

人孔.冷、熱水進、出口

溫度計.CIP清洗噴淋頭

維護保養

1、如進氣管與出水管接頭漏氣,當旋緊接頭不解決問題時,應添加或更換填料。

2、壓力表與安全閥應定期檢查,如有故障要及時調換或修理。

3、清洗發酵罐時,請用軟毛刷進行刷洗,不要用硬器刮擦,以免損傷發酵罐表面。

4、配套儀表應每年校驗一次,以确保正常使用。

5、電器、儀表、傳感器等電氣設備嚴禁直接與水、汽接觸,防止受潮。

6、設備停止使用時,應及時清洗幹淨,排盡發酵罐及各管道中的餘水;松開發酵罐罐蓋及手孔螺絲,防止密封圈産生永久變形。

7、操作平台、恒溫水箱等碳鋼設備應定期(一年一次)刷油漆,防止鏽蝕。

8、經常檢查減速器油位,如潤滑油不夠,需及時增加。

9、定期更換減速器潤滑油,以延長其使用壽命。

10、如果發酵罐暫時不用,則需對發酵罐進行空消,并排盡罐内及各管道内的餘水。

注意事項

1).罐體滅菌前務必檢查其中液面高度,要求所有的電極都沒于液面以下。

2).打開發酵罐電源前務必檢查冷卻水是否已打開,溫度探頭是否已插入槽中,否則會燒壞加熱電路。

3).發酵過程中一定要保持工作台的清潔,用過的培養瓶及其它物品及時清理,因故濺出的酸堿液或水應立即擦幹。

4).對罐體安裝,拆卸和滅菌時要特别小心pH電極和罐體的易損又昂貴部件。

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