发酵罐有哪些显著的特点?
发酵罐很多人都不太了解,但它却是现代生产中所必要使用到的容器,它有着很多优势和特点,也正是这些特点也让它成为了很多生产领域的必备。有了它,人们可以制作出保质期更长的产品,更好的药品以及其他更为理想的产品等等。不过总的来说,其实还是和发酵罐的一些特点所分不开的。
首先,发酵罐有着的密封性,这让它的罐体里面都形成一个无菌的系统,可以让很多特定的
全自动发酵罐
发酵罐有哪些显著的特点?
发酵罐很多人都不太了解,但它却是现代生产中所必要使用到的容器,它有着很多优势和特点,也正是这些特点也让它成为了很多生产领域的必备。有了它,人们可以制作出保质期更长的产品,更好的药品以及其他更为理想的产品等等。不过总的来说,其实还是和发酵罐的一些特点所分不开的。
首先,发酵罐有着的密封性,这让它的罐体里面都形成一个无菌的系统,可以让很多特定的细i菌在里面繁殖,发酵;另外,它能够耐受蒸汽灭菌,在完成了一次发酵之后,你可以采用蒸汽对里面的细i菌进行清洗,方便的开始下一次的发酵,操作也比较简单。因此,它也比较适合多种产品的生产,并且能够减少能耗,提高生产的效率。少能耗,提高生产的效率。
比如它是一个密封性的无菌系统,在罐子里面,它能够很好地阻隔外面的空气中微生物的进入,并且人们在使用的时候还能够通过它的容器来了解整个发酵的过程。使用它,不需要担心发酵不了,也不用担心因发酵不好而影响食品的味道,同时还可以实时监控,因此,采用发酵罐制作食品将会更加地容易。
发酵罐冷却面积与搅拌
酵工艺由小种量一次性糖发酵改变为大种量流加糖发酵;种量比过去增加4-6倍,发酵高峰发烧量显著增加,发酵罐冷却面积需相应增加,在未采用冷冻水冷却情况下,冷却面积设置一般为发酵罐体积1.5-1.8倍为宜。冷却管布置可由内列管,内盘管和罐壁外盘管根据发酵罐大小和冷却水质情况,进行不同组合排布。公道利用罐体空间,知足发酵冷却需要,同时节约水资源。
搅拌档数:传统发酵罐搅拌大多为多档搅拌,以达到发酵溶氧要求。但有关试验得出,知足发酵液中溶氧水平,主要取决于发酵罐底档搅拌气液混合效果。经改进搅拌器结构形式,在罐底部负气液充分混合,负气泡直径微型化,达到乳化状态,进步溶解氧。这样搅拌档数可减少,由三挡、四档减至二档或一档。也能知足发酵要求,使电耗大幅度下降,节电30%-50%。
搅拌器结构:传统搅拌器一般为三弯叶、四弯叶和六弯叶轮。为使发酵液溶解氧水平进步,搅拌叶轮,从少叶向多叶(八弯叶、十弯叶等)设计,叶片设计成既有径向流又有轴向流的混合流型复合式叶片,以进步混合乳化强度,利于发酵出产。
特殊混合器:利用压缩空气的推动力开释能量,负气液混合乳化,进步溶氧,节约能源。目前已有类型:
(1)喷环式射流混合器;
(2)旋流式混合器;
(3)静混合器等,对发酵产出、节能均有较好效果。
发酵罐搅拌时需要注意的措施
发酵罐中搅拌的主要作用是混合和传质,即使空气分散成气泡,与发酵液充分混合,打破气泡,增加气液界面,获得所需的溶解氧速率,使细胞悬浮和分散。在发酵系统中保持适当的气-液-固(池)三相混合和传质强化传热。因此,搅拌器的设计应使发酵液具有足够的径向流动和适度的轴向运动。
涡轮搅拌器主要用于发酵罐。涡轮搅拌器有三种类型:平叶片、曲叶片和箭头叶片。涡轮搅拌器轴向混合不良,搅拌强度随距搅拌轴距离的增加而降低。当培养基较厚时,混合效果降低。为了加强轴向混合,涡轮和推进叶轮可以一起使用。本设计根据设计要求采用涡轮搅拌器。
挡板的作用是防止在液面中心产生涡流,增强湍流和溶解氧的传质。挡板的高度从罐底上升到设计液位。当采用管中管冷却时,可以用管中管冷却代替挡板,不需要安装挡板,本设计中不需要安装挡板。当发酵罐的搅拌轴较长时,通常通过耦合将其分成两到三段。
第i一联轴器的安装位置可以设置在小发酵罐顶部外的机械密封的上部,但大发酵罐将置于罐内的机械密封之下,上轴一般由不锈钢制成。该设计将置于罐内的机械密封下,材料为16MnR不锈钢,轴由45碳钢制成。
发酵罐搅拌轴为超长轴,常安装底轴承和中间轴承,防止轴摆动。小型发酵罐由拉杆控制,大型发酵罐由桁架固定。本设计采用推力滑动轴系统。
发酵罐的系统是如何工作的?
消泡系统对好氧发酵过程是非常重要的。发酵罐的装液量一般不能超过容器容积的70~80%,一方面,这是由于通气后液面会有所上升;更重要的原因是,预留部分空间可以避免泡沫马上冲出罐体,为消除泡沫提供一段缓冲的时间。一般对越容易产生泡沫的体系,装液量要越少。发酵罐顶部有一个额外的搅拌桨,称为消泡桨,其作用就是通过机械作用消除泡沫。在多数情况下,仅凭消泡桨还不足以及时破坏所有的泡沫,因此通常还须进一步采用添加化学消泡剂的方法消泡。
植物油、聚醚类非离子型表面活性剂都可以用于化学消泡,它们可以直接在配制在培养基中,也可以在发酵过程中根据需要加入,或者两种策略同时使用。为了及时检测泡沫是否达到预警高度,通常在发酵罐上方装有液位电极,一旦泡沫达到相应的高度,就可以通过消泡控制装置自动向反应器中流加消泡剂。
通气系统由无菌空气制备系统、空气分布装置和出口气体除i菌系统组成。无菌空气制备系统是一套相对独立的复杂系统,这里不做介绍。
细胞生长和代谢所需的无菌空气通过空气分布管引入发酵罐中。空气分布管一般位于下层的搅拌桨的正下方。为保证气泡的分散,多采用带小孔的环状空气分布管,环的直径一般等于搅拌桨的直径。在大型通气搅拌罐中,搅拌桨尖附近的剪切力非常大,一般足以达到充分打碎气泡的目的,为防止培养液中的固体物料或菌丝堵塞空气分布管,对某些特殊的发酵体系有时采用向下开口的单孔管。
在一些简单的反应器中,气体的排出只是通过一个简单的阀门控制的。为避免染菌,必须调节空气的排出阀以保证反应器内始终处于高于大气压的正压状态。一些精密的反应器则配备了出口气体冷凝装置和过滤装置。
(作者: 来源:)