傳統的生物發酵罐設備有:種子制備設備、主發酵設備、發酵液預處理設備、粗產品的提取設備、產品精制與干燥設備、流出物回收利用和處理設備等。
其中主要設備是生物發酵罐和種子罐,這里來介紹下生物發酵罐的相關基礎知識(歡迎補充)。
發酵罐系統
發酵罐系統裝置和組成:
(1)嚴密的結構
(2)良好的液體混合功能
(3)良好的傳質傳熱速率
(4)配套而又可靠的檢測、控制儀表
發酵罐特點
(1)對純種培養的要求高
(2)更加趨向大型化和自動化發展
發酵罐基本類型
(1)攪拌釜反應器
(2)氣泡柱式反應器
(3)氣升式生物反應器(內管型、外管型)
發酵罐工藝操作條件
(1)溫度:25至40攝氏度
(2)壓力:0至1kg/cm3
(3)滅菌條件:溫度100至140攝氏度,壓力0至3kg/cm3
(4)PH:2至11
(5)需氧量:0.05至0.3kmol/m3.h
(6)通氣量:0.3至2VVM
(7)功率消耗:0.5至4kW/m3
(8)發酵熱量:5000至20000kcal/m3.h
發酵罐按容積分類
一般認為500L以下的是實驗室發酵罐,500-5000L是中試發酵罐,5000L以上是生產規模的發酵罐。
現代發酵工程規模
低值工業品大型化:一規模來取勝(幾十數百噸)。如味精、氨基酸、有機酸、抗生素、飼料、食品工業用產品等;
高價值轉基因產品小型化:(幾十數百升)。基因工程大腸桿菌。酵母菌高密度培養;動物細胞植物細胞培養;
研究中心智能化、全能性。
清洗方案
通常在發酵完成后,為了防止罐體被污染和殘留物3變質污染都會進行發酵罐的清洗,這是生產結束后不可忽視的環節。
方案1:堿洗--酸洗--消毒
方案2:酸洗--殺菌
方案3:沖洗--NaOH水溶液沖洗--檸檬酸水溶液沖洗--沖洗
方案4:Na2CO3或NaOH水溶液沖洗或噴淋沖洗循環