實(shí)驗(yàn)室微生物發(fā)酵罐是用于進(jìn)行微生物發(fā)酵實(shí)驗(yàn)的設(shè)備。
微生物發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)組成:
l 發(fā)酵罐體:通常是用不銹鋼板制成的密閉圓筒,是微生物生長(zhǎng)和發(fā)酵的主要空間,要求密封性好,防止菌體被污染。罐體的容積大小不一,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選擇。
l 攪拌裝置:一般由攪拌槳和驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成,通過機(jī)械攪拌使物料產(chǎn)生軸向和徑向流動(dòng),保持罐內(nèi)物質(zhì)的均勻混合。攪拌槳的類型和轉(zhuǎn)速可根據(jù)不同的發(fā)酵需求進(jìn)行選擇和調(diào)節(jié),其作用是讓液體中的固形物保持懸浮狀態(tài),便于微生物與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分接觸,促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)吸收。
l 溫度控制系統(tǒng):包括溫度傳感器、加熱裝置和冷卻裝置。溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)罐內(nèi)溫度,加熱裝置如加熱棒或夾套中的熱介質(zhì)(如熱水、蒸汽等)可提升溫度,冷卻裝置如冷卻盤管或夾套中的冷卻介質(zhì)(如冷水、冷卻液等)可降低溫度,共同確保發(fā)酵罐內(nèi)溫度保持在適宜微生物生長(zhǎng)和發(fā)酵的范圍內(nèi)。
l pH 控制系統(tǒng):由 pH 傳感器和控制裝置組成,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)酵罐內(nèi)的酸堿度。當(dāng) pH 值偏離設(shè)定范圍時(shí),可通過添加酸、堿或緩沖液等方式進(jìn)行調(diào)節(jié),為微生物提供合適的生長(zhǎng)環(huán)境。
l 氧氣供應(yīng)系統(tǒng):對(duì)于好氧發(fā)酵,需要提供充足的氧氣。該系統(tǒng)可以通過空氣壓縮機(jī)或氧氣瓶等設(shè)備提供空氣或純氧,并通過通氣管道和分布器將氣體均勻地通入發(fā)酵罐內(nèi),使微生物能夠獲得足夠的氧氣進(jìn)行生長(zhǎng)和代謝。
l 廢氣處理系統(tǒng):用于處理發(fā)酵過程中產(chǎn)生的廢氣,如二氧化碳、硫化氫等。廢氣處理系統(tǒng)可以采用吸附、吸收、燃燒等方式,減少對(duì)環(huán)境的污染。
l 其他輔助部件:還包括人孔、視鏡、取樣閥、液位計(jì)等,方便操作人員觀察罐內(nèi)情況、取樣分析以及進(jìn)行加料、排料等操作。
微生物發(fā)酵罐種類:
按攪拌方式分:
機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐:通過攪拌槳的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)物料的混合和氧氣的傳遞,具有攪拌效果好、混合均勻的優(yōu)點(diǎn),適用于各種類型的微生物發(fā)酵,但攪拌裝置的存在可能會(huì)對(duì)某些脆弱的微生物細(xì)胞造成一定的損傷。
非機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐:如鼓泡式發(fā)酵罐和氣升式發(fā)酵罐。鼓泡式發(fā)酵罐是通過氣體的鼓泡作用實(shí)現(xiàn)物料的混合和氧氣的供應(yīng),結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單;氣升式發(fā)酵罐則是利用氣體的上升和下降帶動(dòng)液體循環(huán),實(shí)現(xiàn)混合和傳質(zhì),具有能耗低、剪切力小等優(yōu)點(diǎn)。
按微生物的生長(zhǎng)代謝需求分:
好氣型發(fā)酵罐:適用于好氧微生物的發(fā)酵,需要不斷地通入無菌空氣,以滿足微生物對(duì)氧氣的需求。罐體上通常配備有高效的通氣裝置和氧氣供應(yīng)系統(tǒng),保證氧氣的充分供應(yīng)。
厭氣型發(fā)酵罐:用于厭氧微生物的發(fā)酵,需要在無氧或低氧的條件下進(jìn)行。罐體的密封性要求較高,以防止氧氣的進(jìn)入,同時(shí)可能還需要配備特殊的氣體排放裝置,以排除發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣體。
操作方法:
校正電極:校正 pH 電極和溶氧電極,確保其測(cè)量的準(zhǔn)確性。
罐體滅菌:根據(jù)需要將培養(yǎng)基配入罐體,按要求封好后進(jìn)行滅菌。小型發(fā)酵罐(5L 及以下)可將罐體放入大滅菌鍋滅菌(115℃,30 分鐘);大型發(fā)酵罐(10L 及以上)采用蒸汽滅菌(121℃,30min)。
安裝與通氣:待罐體冷卻后,將其置于發(fā)酵臺(tái)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(diào)節(jié)進(jìn)氣旋鈕使通氣量適當(dāng),使罐壓保持在一定范圍內(nèi)(如 0.05MPa)。
參數(shù)設(shè)置與標(biāo)定:設(shè)置溫度、pH、攪拌速度等參數(shù),并在確定的轉(zhuǎn)速和通氣量下對(duì)溶氧電極進(jìn)行斜率標(biāo)定。
接種與發(fā)酵:待溫度穩(wěn)定,各項(xiàng)參數(shù)都正確后,將預(yù)搖好的種子接入,開始發(fā)酵計(jì)時(shí),并開始記錄各種參數(shù)。
結(jié)束與清理:發(fā)酵完畢后清洗罐體和電極,將 pH 電極妥善保存,溶氧電極的探頭用保護(hù)套套好備用。
微生物發(fā)酵罐應(yīng)用領(lǐng)域:
微生物培養(yǎng):為微生物的生長(zhǎng)提供適宜的環(huán)境,可用于培養(yǎng)各種細(xì)菌、真菌、酵母等微生物,用于基礎(chǔ)研究或教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
生物制品生產(chǎn):用于生產(chǎn)抗生素、氨基酸、有機(jī)酸、維生素、酶制劑等生物制品。這些產(chǎn)品的生產(chǎn)過程通常需要微生物的發(fā)酵作用,發(fā)酵罐可以提供穩(wěn)定的發(fā)酵條件,保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。
產(chǎn)品研發(fā)和小規(guī)模生產(chǎn):在新產(chǎn)品的研發(fā)過程中,發(fā)酵罐可用于進(jìn)行小規(guī)模試驗(yàn)性生產(chǎn),幫助研究人員優(yōu)化發(fā)酵工藝和參數(shù),為大規(guī)模生產(chǎn)提供依據(jù)。
環(huán)境工程:用于處理廢水或固體廢物,通過微生物的作用降解有機(jī)物,減少環(huán)境污染。例如,利用發(fā)酵罐培養(yǎng)特定的微生物菌群,對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行生物處理,降低廢水中的污染物含量。
食品加工:在食品工業(yè)中,用于酒類、酸奶、醬油等食品的發(fā)酵處理,改善食品的風(fēng)味和品質(zhì),延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。
介于國(guó)外 微生物發(fā)酵罐采購(gòu)成本高昂,售后服務(wù)不便,型號(hào)固定、貨期長(zhǎng)等因素,我國(guó)自主研發(fā)設(shè)備生產(chǎn)的發(fā)酵罐目前已廣泛應(yīng)用于菌種篩選、菌種生產(chǎn)、種子制備等環(huán)節(jié),一些國(guó)內(nèi)發(fā)酵罐專業(yè)生產(chǎn)商甚至可根據(jù)客戶要求的尺寸進(jìn)行定制化操作 ,比如楚怡除生產(chǎn)固定型號(hào)規(guī)格外,還可以根據(jù)客戶要求定制不同級(jí)別、規(guī)格的生物反應(yīng)器 主要用于微生物培養(yǎng)、種子制備、浮細(xì)胞培養(yǎng)、貼壁細(xì)胞培養(yǎng)、微載體培養(yǎng)等,實(shí)現(xiàn)了廠商直供,一罐多用,滿足不同的用戶需求。蘇州阿爾法生物在提供實(shí)驗(yàn)室儀器的同時(shí),還提供免費(fèi)的安裝服務(wù)、免費(fèi)技術(shù)支持、免費(fèi)操作指導(dǎo)等服務(wù)。如需了解更多 生物反應(yīng)器規(guī)模放大 相關(guān)內(nèi)容,請(qǐng) 0512-62956104 或 18934597460 進(jìn)行咨詢。
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