生物工程发酵罐是生物工程领域中用于微生物或细胞培养的关键设备,提供了适宜的环境以促进生物体的生长和代谢产物的生成。发酵罐的设计和使用直接关系到生物工程产品的质量和产量。
1.罐体:容纳培养液的容器,通常设计为圆柱形,以便于搅拌和传热。
2.搅拌系统:包括搅拌器、搅拌轴和驱动电机。搅拌器位于罐体底部,通过搅拌轴与电机连接,保持培养液中的细胞或微生物均匀分布,并促进氧气和其他营养物质的传递。
3.温度控制系统:通过夹套或盘管形式的加热/冷却系统来维持罐内的恒温条件。
4.通气系统:通过空气过滤器向罐内输送无菌空气,保证好氧微生物的培养需求。
5.pH和溶解氧监测系统:实时监测和控制培养液的pH值和溶解氧水平,确保适宜的生长环境。
6.补料和排料口:用于在培养过程中补充营养物质或排出培养液。
7.采样口:用于在不打开罐体的情况下取出样品,以监测培养状态。
操作原理:
1.灭菌:在培养前,对发酵罐及其附属设备进行高温蒸汽灭菌,确保无菌条件。
2.接种:将预先培养好的微生物或细胞种子接入发酵罐。
3.培养:在恒定的温度、pH值和氧气供应下,通过搅拌保持培养液的均匀性,促进生物体的生长。
4.监测:通过传感器实时监测培养液的温度、pH值、溶解氧等参数,并根据需要调整。
5.收获:在培养周期结束时,收集培养液,并通过离心、过滤等方法分离出目标产品。
生物工程发酵罐的应用领域:
1.医药:生产抗生素、疫苗、酶和其他生物活性物质。
2.食品:生产酵母、乳酸菌、维生素等食品添加剂。
3.环保:处理废水和废气,通过微生物降解有害物质。
4.化工:生产生物燃料、生物塑料等可再生资源。