固体发酵法是在固体发酵罐是指利用自然底物做碳源及能源,或利用惰性底物做固体支持物,其体系无水或接近于无水的发酵过程。主要有浅盘式发酵和厚层通风发酵。固体发酵法的优点主要表现
在以下方面:
(1)培养基简单且来源广泛,多为便宜的天然基质或工业生产的下脚料;
(2)投资少,能耗相对较低;
(3)基质含水量低,可大大减少生物反应器的体积,不需要废水处理,环境污
玻璃发酵罐
固体发酵法是在固体发酵罐是指利用自然底物做碳源及能源,或利用惰性底物做固体支持物,其体系无水或接近于无水的发酵过程。主要有浅盘式发酵和厚层通风发酵。固体发酵法的优点主要表现
在以下方面:
(1)培养基简单且来源广泛,多为便宜的天然基质或工业生产的下脚料;
(2)投资少,能耗相对较低;
(3)基质含水量低,可大大减少生物反应器的体积,不需要废水处理,环境污染较小;
(4)发酵过程一般不需要严格的无菌操作,技术要求较低;
固体发酵生产的缺点是主要为较难实行自动化、劳动强度大、生产效率较低等。
固体发酵生产流程大致如下:
生产---固体种或液体种---接种---固体发酵罐---发酵---发酵料
烘干---粉碎---复配---检测---包装---成品
发酵罐的结构型式及发酵领域的应用
发酵过程可以通过固体培养和深层浸没培养完成,从生产分为间隙分批、半连续和连续发酵等,但是工业化大规模的发酵过程,则以通气纯种深层液体培养为主。通气纯种培养的发酵罐型式有标准式发酵罐、自吸式发酵罐、气升式发酵罐、喷射式叶轮发酵罐、外循环发酵罐和多孔板塔式发酵罐等。
自吸式发酵罐系通过发酵罐内叶轮的高速转动,引成真空将空气吸入罐内,由于叶轮转动产生的真空,其吸入压头和空气流量有一定限制,因而适用于对通气量要求不高的发酵品种;
塔式发酵罐是将发酵液置于多层多孔塔板的细长罐体内(亦称高位筛板塔式),在罐底部通入无菌空气,通过气体分散进行氧的传递,因而其供氧量受到了一定限制;
气升式发酵罐、喷射式叶轮发酵罐、外循环发酵罐均是通过无菌空气在罐内管或通过旋转的喷射管和罐外喷射泵使发酵液按照一定规律运行,从而达到气液传质的效果,目前气升式发酵罐在培养其较稀薄,供氧量要求不太高的条件下(如VC发酵)得到了使用。但在发酵工业中,仍数兼具通气又带搅拌的标准式发酵罐用途为普遍,标准式发酵罐被广泛应用于抗i生素、氨基酸、柠檬酸等各个领域。
有效使用小型发酵罐以及发酵变化
如何有效使用小型发酵罐以及发酵过程的变化,如何我们经常使用到小型发酵罐来做各种科研实验,那么在操作中得到很好的利用是一个非常重要的课题,还有在发酵的过程中一些细微的变化。
小型发酵罐分批培养过程中大肠杆i菌的菌体生长状况,通过控制发酵过程的温度、溶氧、搅拌速度、空气流量、泡沫水平等参数,并每小时取样测OD值和还原糖量,制作菌体生长曲线,以此判断大肠杆i菌的生长发酵状况。结果表明大肠杆i菌在发酵的个小时处于生长延迟期,发酵3~6小时为对数生长期,发酵6小时后该菌开始进入平衡期,第8小时时结束发酵实验。
发酵罐是进行液体发酵的特殊设备。生产上使用的发酵罐容积大,均用钢板或不锈钢板制成;供实验室使用的小型发酵罐,其容积可从约1L至数百升或稍大些。一般来说,5L以下是用耐压玻璃制作罐体,10 L以上用不锈钢板或钢板制作罐体。发酵罐配备有控制器和各种电极,可以自动地调控试验所需要的培养条件,是微生物学、遗传工程、医i药工业等科学研究所必需的设备。
在当今市场上,各厂家生产的发酵罐会有所差别,但基本原理是相同的,基本结构是类似的。本实验使用的是BIOTECH-7BGZ发酵罐,其结构主要又罐体和控制器两大部分组成,罐体为一硬质玻璃圆筒,底和顶两端用不锈钢板及橡胶垫圈密封构成,容积为5L,顶盖上有多个孔口,分别是加料及接种口补料口、放置 DO(溶解氧)电极口、放置pH电极口、放置消泡电极口、放置取样管口等;本罐可配置不同性能的控制器,控制器能完成基本的功能。
气升式发酵罐有什么明显的优点
气升式发酵罐 气升式发酵罐有明显的优点,在生产SCP、丝状真i菌、废水处理中已获得广泛应用。气升式发酵罐是应用广泛的生物反应设备。这类反应器具有结构简单、不易染菌、溶氧、能耗低等优点。有多种类型,常见的有气升环流式、鼓泡式、空气喷射式等,生物工业已经大量应用的气升式发酵罐有气升内环流发酵罐、气液双喷射气升环流发酵罐、设有多层分布板的塔式气升发酵罐。
而鼓泡罐则是原始的通气发酵罐,当然鼓泡式反应器内没有设置导流筒,故未控制液体的主体定向流动。自吸式发酵罐罐体的结构大致上与通用式发酵罐相同,主要区别在于搅拌器的形状和结构不同。自吸式发酵罐使用的是带吸气口的搅拌器。
搅拌器由从罐底向上伸人的主轴带动,叶轮旋转时叶片不断排开周围的液体使其背形成真空,于是将罐外空气通过搅拌器中心的吸气管而吸人罐内,吸人的空气与发酵液充分混合后在叶轮末端排出,并立即通过导轮向罐壁分散,经挡板折流涌向液面,均匀分布。空气吸人管通常用一端面轴封与叶轮连接,确保不漏气。由于空气靠发酵液高速流动形成的真空白行吸人,气液接触十分良好,气泡分散较细,从而提高了氧在发酵液中的溶解速率。以下以机械搅拌发酵罐为例,介绍其主要结构部件及其主要功能。
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