传统的生物发酵罐设备有:种子制备设备、主发酵设备、发酵液预处理设备、粗产品的提取设备、产品精制与干燥设备、流出物回收利用和处理设备等。
其中主要设备是生物发酵罐和种子罐,这里来介绍下生物发酵罐的相关基础知识(欢迎补充)。
发酵罐系统
发酵罐系统装置和组成:
(1)严密的结构
(2)良好的液体混合功能
(3)良好的传质传热速率
(4)配套而又可靠的检测、控制仪表
发酵罐特点
(1)对纯种培养的要求高
(2)更加趋向大型化和自动化发展
发酵罐基本类型
(1)搅拌釜反应器
(2)气泡柱式反应器
(3)气升式生物反应器(内管型、外管型)
发酵罐工艺操作条件
(1)温度:25至40摄氏度
(2)压力:0至1kg/cm3
(3)灭菌条件:温度100至140摄氏度,压力0至3kg/cm3
(4)PH:2至11
(5)需氧量:0.05至0.3kmol/m3.h
(6)通气量:0.3至2VVM
(7)功率消耗:0.5至4kW/m3
(8)发酵热量:5000至20000kcal/m3.h
发酵罐按容积分类
一般认为500L以下的是实验室发酵罐,500-5000L是中试发酵罐,5000L以上是生产规模的发酵罐。
现代发酵工程规模
低值工业品大型化:一规模来取胜(几十数百吨)。如味精、氨基酸、有机酸、抗生素、饲料、食品工业用产品等;
高价值转基因产品小型化:(几十数百升)。基因工程大肠杆菌。酵母菌高密度培养;动物细胞植物细胞培养;
研究中心智能化、全能性。
清洗方案
通常在发酵完成后,为了防止罐体被污染和残留物3变质污染都会进行发酵罐的清洗,这是生产结束后不可忽视的环节。
方案1:碱洗--酸洗--消毒
方案2:酸洗--杀菌
方案3:冲洗--NaOH水溶液冲洗--柠檬酸水溶液冲洗--冲洗
方案4:Na2CO3或NaOH水溶液冲洗或喷淋冲洗循环