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不銹鋼發酵罐設備的用法用途介紹

閱讀:97          發布時間:2025-4-17

不銹鋼發酵罐設備的用法用途介紹

不銹鋼發酵罐是一種用于生物發酵過程的設備,具有耐腐蝕、易清洗、無菌性好等優點,廣泛應用于食品、制藥、化工等領域。以下是其用法和用途的具體介紹:


用法

  • 使用前準備

    • 檢查設備:確保發酵罐的罐體、攪拌器、溫度控制系統、pH 控制系統、通氣系統等部件完好無損,沒有泄漏等問題。

    • 清洗消毒:使用合適的清洗劑對發酵罐進行清洗,去除雜質和污垢,然后進行消毒處理,常用的消毒方法有高溫蒸汽滅菌、化學藥劑消毒等,以確保發酵環境的無菌。

    • 安裝調試:將發酵罐各部件安裝到位,連接好各種管道和線路,接通電源和水源,調試設備的各項參數,如溫度、pH 值、攪拌速度、通氣量等,使其達到設定的要求。

  • 物料投入

    • 培養基配制:根據發酵工藝的要求,準確配制培養基,包括碳源、氮源、無機鹽、生長因子等成分,確保培養基的營養成分滿足微生物或細胞生長和代謝的需求。

    • 接種:將培養好的種子液或菌種按照一定的接種量接入發酵罐中,接種過程要嚴格遵循無菌操作原則,防止雜菌污染。

  • 發酵過程控制

    • 溫度控制:通過發酵罐的溫度控制系統,將發酵溫度控制在適宜的范圍內。不同的發酵品種對溫度要求不同,例如,啤酒發酵的溫度一般在 5 - 20℃,而抗生素發酵的溫度可能在 25 - 35℃。

    • pH 控制:利用 pH 控制系統,添加酸或堿溶液來調節發酵液的 pH 值。如在檸檬酸發酵中,pH 值通常控制在 2 - 3 左右;而在谷氨酸發酵中,pH 值一般控制在 7 - 8。

    • 攪拌與通氣:根據發酵菌種和產物的特性,調節攪拌速度和通氣量。攪拌可以使發酵液混合均勻,促進氧氣傳遞和微生物與營養物質的充分接觸;通氣則為好氧微生物提供必要的氧氣。例如,在青霉素發酵中,需要適當的攪拌和通氣來滿足青霉素產生菌的生長和產素需求。

    • 參數監測:發酵過程中,需要實時監測各種參數,如溫度、pH 值、溶氧量、細胞濃度、產物濃度等。通過傳感器將這些參數信號傳輸到控制系統,以便及時了解發酵進程,并根據需要進行調整。

  • 發酵結束與產物收獲

    • 終止發酵:當發酵達到預定的終點時,如產物濃度達到最大值、微生物生長進入穩定期后期等,停止發酵過程。

    • 產物分離與純化:根據產物的性質和存在形式,采用不同的方法進行分離和純化。例如,對于胞外產物,可以通過過濾、離心、沉淀等方法進行初步分離,然后再采用層析、結晶等方法進一步純化;對于胞內產物,則需要先進行細胞破碎,再進行分離和純化。


用途

  • 食品飲料行業

    • 酒類釀造:如啤酒、葡萄酒、白酒等的釀造。以啤酒釀造為例,不銹鋼發酵罐用于麥芽汁的發酵,將麥芽糖轉化為酒精和二氧化碳,同時產生啤酒的風味物質。

    • 乳制品發酵:用于酸奶、奶酪等乳制品的生產。在酸奶生產中,發酵罐為乳酸菌提供適宜的生長環境,使其將牛奶中的乳糖發酵成乳酸,使牛奶凝固并產生的風味。

    • 調味品生產:如醬油、醋等的發酵生產。在醬油釀造過程中,發酵罐內進行著多種微生物的協同發酵,將大豆、小麥等原料中的蛋白質和淀粉等物質分解轉化為氨基酸、糖類等成分,形成醬油的風味和色澤。

  • 制藥行業

    • 抗生素生產:許多抗生素如青霉素、頭孢菌素等都是通過微生物發酵生產的。不銹鋼發酵罐為生產菌提供適宜的生長和代謝環境,使其大量合成抗生素。

    • 生物藥品生產:如疫苗、重組蛋白藥物等的生產。以乙肝疫苗生產為例,利用基因工程技術將乙肝病毒的表面抗原基因導入酵母細胞,然后在發酵罐中培養酵母細胞,使其表達出乙肝表面抗原,經過分離純化后制成疫苗。

    • 藥用酶生產:如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等藥用酶的發酵生產。這些酶在醫藥領域有廣泛的應用,如淀粉酶可用于治療消化不良,蛋白酶可用于清創等。

  • 化工行業

    • 有機酸生產:如檸檬酸、乳酸、蘋果酸等有機酸的發酵生產。檸檬酸是一種重要的食品添加劑和化工原料,通過黑曲霉在發酵罐中的發酵作用,以蔗糖或淀粉為原料生產檸檬酸。

    • 生物柴油生產:利用微生物發酵生產油脂,再將油脂轉化為生物柴油。在發酵罐中培養產油微生物,如酵母、微藻等,通過控制發酵條件使其積累大量的油脂,然后經過提取和酯交換反應制成生物柴油。

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