发酵罐在发酵时夹杂其他微生物可能引起的后果
发酵罐的罐体主体设有夹层、保温层、可加热、冷却、保温功能。罐体与上下椭圆头均采用旋压R角加工,罐内壁经镜面抛光处理,卫生无死角,而全封闭设计确保物料始终处于无污染的状态下混合、发酵。设备配备空气呼吸孔,CIP清洗喷头,人孔、进出料口等装置。
发酵罐设备采用内循环方式,用搅拌桨分散和打碎气泡,它溶氧速率高,混合效果好。发酵罐罐体采用SUS304或316L进口不锈钢,罐内配有自动喷淋清洗机头,确保生产过程符合GMP要求。发酵罐在广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业。近年来随着科学技术的不断进步,作为关系国计民生的发酵行业**了飞速的发展,发酵罐发酵设备也从传统向现代化方向较新。
用于厌气发酵的发酵罐结构可以较简单。对这类发酵罐的要求是:能封闭;能承受一定压力;有冷却设备;罐内尽量减少装置,消灭死角,便于清洗灭菌。酒精和啤酒都属于嫌气发酵产物,其发酵罐因不需要通入昂贵的无菌空气,因此在设备放大,制造和操作时,都比好气发酵设备简单得多。
用于好气发酵的发酵罐因需向罐中连续通入大量无菌空气,并为考虑通入空气的利用率,故在发酵罐结构上较为复杂,常用的**械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。
发酵罐发酵产物是某一种微生物或几种微生物在培养基中培养时产生的,如果在发酵时夹杂有其他微生物,可引起下列的后果:
1)产生菌和杂菌同时在培养基中生长,结果使生产菌丧失了生产能力;杂菌的生长速度有时会比产生菌生长得较快,结果使发酵罐中以杂菌为主了(尤其是在连续发酵过程中)
2)杂菌会污染较终产品,如生产单细胞蛋白质时,从发酵液中分离出的细胞夹杂有杂菌;
3)杂菌本身和其所产生的物质,都可以使产物提取难度加大;
4)杂菌降解所需要的产物。如抗生素发酵时,污染细菌,有些细菌对抗生素有抗性,常见的抗性机制是降解抗生素。如能产生β-内酰胺酶的细菌能降解β-内酰胺类抗生素。
5)发酵罐发酵时如污染嗜菌体,可使产生菌发生溶菌现象。
染菌的危害因不同发酵而不同。
发酵罐,通常是指工业上用来进行微生物发酵的装置。
发酵罐的结构:罐体,主要用来培养发酵各种菌体,密封性要好(防止菌体被污染);罐体当中有搅拌浆,用于发酵过程当中不停的搅拌;底部通气的Sparger,用来通入菌体生长所需要的空气或氧气;罐体的**盘上有控制传感器,较常用的有pH电极和DO电极,用来监测发酵过程中发酵液pH和DO的变化控制器,用来显示和控制发酵条件等。发酵罐使用前必须注意几点:罐体灭菌前务必检查其中液面高度,要求所有的电极都没于液面以下;打开发酵罐电源前务必检查冷却水是否已打开,温度探头是否已插入槽中,否则会烧坏加热电路;发酵过程中一定要保持工作台的清洁,用过的培养瓶及其它物品及时清理,因故溅出的酸碱液或水应立即擦干;对罐体安装,拆卸和灭菌时要特别小心pH电极和罐体的易损又昂贵部件。发酵罐广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业
发酵罐的的维护保养:
1、如进气管与出水管接头漏气,当旋紧接头不解决问题时,应添加或更换填料。
2、发酵罐压力表与安全阀应定期检查,如有故障要及时调换或修理。
3、清洗发酵罐时,请用软毛刷进行刷洗,不要用硬器刮擦,以免损伤发酵罐表面。
4、配套仪表应每年校验一次,以确保正常使用。
5、电器、仪表、传感器等电气设备严禁直接与水、汽接触,防止受潮。
6、设备停止使用时,应及时清洗干净,排尽发酵罐及各管道中的余水;松开发酵罐罐盖及手孔螺丝,防止密封圈产生*变形。
7、发酵罐操作平台、恒温水箱等碳钢设备应定期(一年一次)刷油漆,防止锈蚀。
8、经常检查减速器油位,如润滑油不够,需及时增加。
9、发酵罐定期更换减速器润滑油,以延长其使用寿命。
10、如果发酵罐暂时不用,则需对发酵罐进行空消,并排尽罐内及各管道内的余水。
发酵罐已成为抗生素工业的趋势
发酵罐广泛用于抗生素、氨基酸、酶制剂、维生素、**酸等好氧性发酵过程,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、抗生素、黄原胶、糖化酶、柠檬酸生产,投入使用后**了非常显着的经济效益。
发酵罐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,无泄露,且设备内无死区,灭菌彻底,染杂菌的机会大幅度减少。发酵罐传热和传氧效率高,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。
发酵罐容易实现大型化和自动化,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。随着发酵产品需求量增加,发酵过程控制和检测水平提高,发酵罐的了解和较优化的机理认识水平提高,以及空气无菌处理技术水平的提高,发酵罐的容积增大已成为抗生素工业的趋势。
发酵罐内没有搅拌器,且有定向循环流动,因此发酵罐有以下优点。
1、反应溶液分布均匀:气液固三相的均匀混合与溶液成分的混合分散良好是生物反应器的普遍要求,因其流动、混合与停留时间分布均受到影响。这对需氧生物细胞的生长和产物生成有利。此外,还需避免发酵罐液面生成稳定的泡沫层,以免生物细胞积聚于上而受损害甚至死亡。
2、较高的溶氧速率和溶氧效率:气升式发酵罐有较高的气含率和比气液接触介面,因而有高传质速率和溶氧效率,且溶氧功耗相对低。
3、剪切力小,对生物细胞损伤小:由于气升式发酵罐没**械搅拌叶轮,故对细胞的剪切损伤可减至较低,尤其适合植物细胞及组织的培养。
4、传热良好:好气发酵均产生大量的发酵热,发酵罐因液体综合循环速率高,同时便于在外循环管路上加装换热器,以保证除去发酵热以控制适宜的发酵温度。
5、结构简单,易于加工制造。
6、操作和维修方便:气升式发酵罐结构较简单,能耗低,操作方便,特别是不易发生机械搅拌轴封容易出现的渗漏染菌问题。
一、生物发酵罐概述
生物发酵罐适用于酸奶及乳酸菌饮料母液发酵、酿造、佐料、制药、化工及真菌培植,其作用可加热、保温及冷却,为全封闭卫生型发酵**设备。特性:材料均采用进口304、1cr18Ni9Ti组成。本设备具有节能、消声、耐腐蚀、生产力强,清洗和操作方便等优点。
二、生物发酵罐产品分类
常见的发酵罐分为固体发酵罐和液体发酵罐。发酵罐根据容积和用途不同,分为种子罐(菌种发酵罐)和发酵罐。发酵罐根据需氧类型的不同又分为通风式发酵罐和厌氧发酵罐。发酵罐的罐体尺寸从50L—5000L全系列,并可根据用户需求设计制造。
三、生物发酵罐产品结构
结构:立式,上平盖、下椭圆封头,带标准夹套,带平叶圆盘涡轮搅拌装置;
材质:接触药液部位为316L,其余为304。
设计压力:内筒0.25Mpa,夹套0.33Mpa。
粗糙度:内表面机械抛光Ra≤0.35,外表面上下封头镜面抛光,直筒体喷砂亚光处理。
罐体附件配置:(可根据用户需求设计):PH、DO检测仪;洁净清洗球;硬质合金+碳化硅机械密封,**无泄漏;搅拌减速机;
罐体规格工艺(包括取样口、加料口、出料口进气、SIP、CIP口等)。
一、菌种发酵罐产品描述
菌种发酵罐适用于各种不同菌种与原料间的发酵反应,涵盖有氧发酵和无氧发酵等方式,该设备在使用过程中对各种菌种与原料的配比要求十分严格。发酵罐罐体采用**不锈钢材质,由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成。
二、菌种发酵罐结构特性
该设备主要由罐体、夹套、搅拌系统三大系统构成,另设夹套或盘管、传动装置、轴封装置、保温介质、支撑、发酵**取样放料阀、冷却液进出口、温度传感器接口、PH自动控制系统、压力传感器、空气呼吸器、CIP接口等组件。通过罐内搅拌装置使物料混合均匀,混合效果好,促进菌种与原料间的发酵反应,可实现在位高温灭菌,符合国家GMP卫生标准,广泛应用于食品、医药、化工等行业。
罐体一般采用SUS304/SUS316L**不锈钢材质,内筒壁采用机械抛光或电解镜面抛光,外筒壁采用全焊接结构保温,外表面采用镜面或亚光处理;筒体对外连接口采用卫生快开接头,安全卫生无死角,符合国家GMP卫生标准。
菌种发酵罐在线控制系统采用彩色液晶触摸屏+PLC全自动控制,可在线检测并控制发酵过程相关参数。控制系统包括灭菌界面、参数设定与矫正、数据曲线图、数据报表、发酵批次号设定、在线动画、报警装置等,可连接上位机、电脑和打印机,实现远程监控及数据存储与打印。
另外,配有温度控制装置、测温孔、CIP自动旋转喷洗球、消泡器、挡板、空气分布器、温度传感器、视镜射灯、液位计等设备,便于人工操作,简单可靠。
三、菌种发酵罐结构特点
1、罐体均采用SUS304/SUS316L**不锈钢材质,内外表面均采用抛光处理,抛光精度Ra0.4,可防止物料粘壁,且易清洗;
2、搅拌系统采用三层六平叶发酵**标准桨,无级调速,可实现发酵搅拌过程全自动控制;
3、菌种发酵罐采用在位高温蒸汽灭菌,灭菌过程可实现自动控制,灭菌温度精确;
4、瑞士梅特勒PH电极及屏蔽导线,范围在2~12PH,控制精度为±0.02PH;
5、自动检测泡沫,可添加消泡剂,灵敏度为100~10000;空气流量控制可采用转子流量计手动调节,范围为0~5000L/min;
6、补料系统可通过蠕动泵自动流加,范围为0~5L/min,控制精度±2%。
多级发酵罐的结构
多级发酵罐是一种全新的适合于中试/生产的发酵罐,由一级或两级以上的种子罐和发酵罐组成,可根据需要进行各种容积发酵罐的组合,单罐也可独立使用。
发酵在生物学上的解释是,指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。发酵是人类较早接触的一种生物化学反应,如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用。其也是生物工程的基本过程,即发酵工程。对于多级发酵罐机理以及过程控制的研究,还在继续。在大型的生物制药,食品等工业生产中离不开多级发酵罐。
多级发酵罐是一种在化工生产中实现化学反应中的的主要设备,它的主要作用是:1、使气体在液相中很好分散;2、使物料混合均匀;3、使不均匀的另一液相均匀悬浮或充分乳化;4、使固体颗粒在液相中均匀悬浮;5、强化传热;6、强化相间的传质。
多级发酵罐发酵的啤酒,白酒等让我们的生活较加丰富多彩发酵,发酵罐发酵让你享受生活人类的生活离不开发酵罐发酵。多级发酵罐广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业,罐体设有夹层、保温层、可加热、冷却、保温。罐体与上下填充头(或雏形)均采用旋压R角加工,罐内壁经镜面抛光处理,无卫生死角,而全封闭设计确保物料始终处一无污染的状态下混合、发酵,设备配备空气呼吸孔,CIP清洗喷头,人孔等装置。
多级发酵罐采用液晶触摸屏操作界面,PLC控制器。对温度、搅拌转速、PH值、DO值、消泡、多路补料、加酸、加碱、压力、通气量等参数实时测量和自动控制。具有数字化设定、快速校正、测量数据显示存储及打印、密码管理等。并备有通讯接口,可以与上位机连接。日常在实验室中比较使用的多是多级发酵罐,那么这些小型发酵罐设备的结构熟悉是非常重要的,尤其在进行一些实验项目上必须做到万无一失。下面多级发酵罐的结构。
1、固定式主要由罐体与支架组成。
2、夹套与加强筋由不锈钢板,保温层采用聚胺脂发泡。
3、夹套中间采用螺旋式加热,夹套冷却。
4、搅拌器与锅盖密封采用机械密封件组成。
5、罐盖上下连接采用不锈钢螺柱,密封垫片采用氟胶。
6、有液位显示、及取样阀装置。
7、接口采用**通用标准ISO快装卡盘式。
发酵罐可提高产品产量与收率
发酵罐是利用机械搅拌器的作用,使空气和发酵液充分混合,促进氧的溶解,以保证供给微生物生长繁殖和代谢所需的溶解氧。它是借搅拌涡轮输入混合以及相际传质所需要的功率。这种反应器的适应性强,从牛顿型流体直到非牛顿型的丝状菌发酵液,都能根据实际情况和需要,为之提供较高的传质速率和必要的混合速度。
发酵罐在众多类型的发酵设备中,兼具通气又带机械搅拌的标准式发酵罐用途较为普遍,广泛使用于抗生素、氨基酸、柠檬酸等各个领域,技术关键在于搅拌技术复杂的气液两相流动问题上。发酵罐不仅能为制药企业节省可观的投资,还可大大节省能耗等运行费用,同时提高产品产量与收率。在许多过程中,气液接触是十分重要的,气体需要与液体进行充分且有效的接触以提供足够的质量传递或热量传递能力。比如有的氯化和磺化反应是快反应,这需要发酵罐提供很高的传质强度;有的反应需要吸收难以溶解的氧气,这又需要搅拌器能提供很高的分散能力。
发酵罐使用注意事项
1、必须确保发酵罐的所有单件设备能正常运行时使用本系统。
2、在消毒过滤器时,流经空气过滤器的蒸汽压力不得**过0.17MPa,否则过滤器滤芯会被损坏,失去过滤能力。
3、在发酵过程中,应确保罐压不**过0.17MPa。
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**过0.2MPa),否则会引起发酵罐的损坏。
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。
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。
7、在发酵过程中,发酵罐的罐压应维持在0.03~0.05MPa之间,以免引起污染。
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。
9、如果遇到自己解决不了的问题请直接与发酵罐的售后服务部门联系。请勿强行拆卸或维修发酵罐。
一、种子罐的概述
种子罐广义的理解为存储或产生种子的容器,发酵设备目前已广泛地用于制药、味精、酶制剂、食品等行业。
不锈钢种子罐广泛用于微生物生长的一种反应设备。在种子罐中各种微生物在适当的环境中生长,新陈代谢和形成发酵产物。
二、种子罐的产品使用范围
种子罐适用于酸奶及乳酸菌饮料母液发酵、酿造、佐料、制药、化工及真菌培植,可理解为培养罐或发酵罐其作用可加热、保温及冷却,为全封闭卫生型发酵**设备。发酵设备目前已广泛地用于制药、味精、酶制剂、食品等行业。
三、种子罐的产品使用范围
种子罐特性:材料均采用进口304、1cr18Ni9Ti组成。本设备具有节能、消声、耐腐蚀、生产力强,清洗和操作方便等优点。
四、种子罐的产品分类
种子罐分类:种子罐有碳钢制种子罐、不锈钢制种子罐两种。
种子罐也称为菌种培养罐,菌种扩培罐就是为发酵培养菌种(微生物)的罐,也就是微生物扩培罐。不锈钢种子罐适用于酸奶、乳酸菌饮料、酿造、制药、化工及真菌培养。常见的种子罐培养的菌种有生产味精、柠檬酸、酶制剂等。种子罐的设计要根据要培养扩培的微生物的特点进行设计。种子罐和发酵罐的区别在于,种子罐一般容积较小,设有火焰接种口,发酵罐没有接种口,是通过和种子罐相连接,从种子罐直接输入菌种进行发酵的。
五、种子罐的产品结构和安装
种子罐封头和罐体一般采用法兰连接,拆卸和清洗检修方便。罐体设置长条视镜,上封头设置视镜和射灯,方便观察菌种培养情况。搅拌可将气泡打碎,使空气与溶液均匀接触,使氧溶解于培养基中。挡板的作用是改变液流的方向,由径向流改为轴向流,促使液体剧烈翻动,增加溶解氧。设置消泡器的作用是将泡沫打破。消泡器常用的形式有锯齿式、梳状式及孔板式。孔板式的孔径约10~20毫米。消泡器的长度约为罐径的0.65倍。种子罐采用夹套进行换热,可恒温,升温和降温。轴封使罐**或罐底与轴之间的缝隙加以密封,防止泄漏和污染杂菌。
1、总体结构:
A、固定式主要由罐体与支脚组成。
B、罐体内胆及封头由优质不锈钢抛光制成。
C、夹套与加强筋由A 3板,保温层采用玻璃石棉组成。
D、外包皮、磨花鱼鳞纹,采用优质304、1Cr18Ni9Ti材料。
E、搅拌器与锅盖密封采用机械密封件组成。
F、罐盖上下连接采用不锈钢螺柱,密封垫片采用XB250无毒橡胶。
2、安装调试:
A、由于长途运输,首先对各连接螺纹进行检查。
B、对搅拌器应作空车试运转检查,待各传动部件运转正常后,方可投产使用。
C、连接后,对各接头处检查,如漏气,可旋紧管接头与螺柱,直到不漏为止,方可正常投产使用。
六、种子罐用途及特性
1、用途:不锈钢种子罐适用于酸奶及乳酸菌饮料母液发酵、酿造、佐料、制药、化工及真菌培植,其作用可加热、保温及冷却,为全封闭卫生型发酵**设备。
2、特性:材料均采用进口304、1cr18Ni9Ti组成。本设备具有节能、消声、耐腐蚀、生产力强,清洗和操作方便等优点。
发酵罐的分类和使用注意事项
一、按照发酵罐的设备,分为机械搅拌通风的和非机械搅拌通风发酵罐。
二、发酵罐的主要部件:
罐体:主要用来培养发酵各种菌体,密封性要好(防止菌体被污染),罐体当中有搅拌浆,用于发酵过程当中不停的搅拌,底部通气的Sparger,用来通入菌体生长所需要的空气或氧气;
罐体的**盘上有控制传感器,较常用的有pH电极和DO电极,用来监测发酵过程中发酵液pH和DO的变化;
控制器,用来显示和控制发酵条件等等。
三、发酵罐的使用方法和操作步骤:
1、 校正溶氧电极和pH电极。
2、 罐体灭菌。根据需要将培养基配入罐体,按要求封好后将罐体放入大灭菌锅灭菌。
3、待罐体冷却后,将其置于发酵台上,安装完好;打开冷却水,打开气泵电源,连接通气管道开始通气,调节进气旋钮使通气量适当;打开发酵罐电源,设置温度、pH、搅拌速度等, 640r/min下开
机转动30min,设定溶氧电极为100。
4、待温度稳定,各项参数都正确后,将预摇好的种子接入,开始发酵计时,并开始记录各种参数。
5、发酵完毕后清洗罐体和电极,将电极插入有4M氯化钾的三角瓶中待用。
6、按要求填写登记本,由负责人签字。
四、注意事项:
1、罐体灭菌前务必检查其中液面高度,要求所有的电极都没于液面以下。
2、打开发酵罐电源前务必检查冷却水是否已打开,温度探头是否已插入槽中,否则会烧坏加热电路。
3、发酵过程中一定要保持工作台的清洁,用过的培养瓶及其它物品及时清理,因故溅出的酸碱液或水应立即擦干。
4、对罐体安装,拆卸和灭菌时要特别小心pH电极和罐体的易损又昂贵部件。
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