多聯發酵罐在科研及工業規模的發酵生產領域應用極為廣泛,其身影活躍于生物制藥、食品、農業等多個行業。它不僅能夠用于微生物發酵培養培養基配方的篩選,還能助力發酵工藝參數的優化,以及生產工藝與菌種的驗證工作。
多聯發酵罐系統是一個復雜而精密的整體,由多個部分協同構成。具體包括多個發酵罐、空氣處理系統、蒸汽凈化系統、電器控制系統、恒溫系統,以及管路、閥門、輔助系統,還有傳感器與一次儀表系統、下位機控制系統、上位機系統以及臺架等。
多聯發酵罐的各個組成部件各司其職,發揮著不可缺作用。其中,罐體是培養發酵各類菌體的關鍵場所,良好的密封性是首要條件,這能有效防止菌體受到外界污染。罐體內部設有攪拌漿,在發酵過程中持續攪拌,確保發酵液混合均勻;底部裝有通氣的Sparger,用于向罐內通入菌體生長所必需的空氣或氧氣;罐體頂盤上配備有控制傳感器,常見的如pH電極和DO電極,可實時監測發酵過程中發酵液pH值和溶解氧(DO)的變化情況;控制器則負責顯示并調控發酵條件。依據發酵罐的設備類型,可將其分為機械攪拌通風發酵罐和非機械攪拌通風發酵罐;按照微生物的生長代謝需求,又可分為好氣型發酵罐和厭氣型發酵罐。
多聯發酵罐各組成部件的具體作用如下:
1.攪拌系統:采用直接耦合機械攪拌方式,配備罐頂式機械密封系統,選用約翰克蘭機械密封,搭配高性能攪拌槳、消泡槳以及交流調速電機。該系統可實現無級調速,大功率變速機構確保攪拌過程穩定且運轉靈活,無需添加潤滑油。同時,可全自動設定控制范圍,額定轉速為50rpm,誤差控制在±1rpm以內。
2.通氣控制:采用手動控制模式,通過流量計顯示通氣流量。系統配備轉子流量計以及進口濾膜空氣除菌過濾器,過濾精度高達0.02μm,有效保證通入氣體的潔凈度。
3.溫度控制:運用夾套水浴電加熱方式,實現自動控制。溫度控制范圍為冷卻水溫度+5℃至65℃,精度可達±0.2℃,為發酵過程提供穩定的溫度環境。
4.泡沫控制:采用全自動PID測控與報警系統,當檢測到泡沫產生時,蠕動泵會自動添加消泡劑,及時消除泡沫,保障發酵過程順利進行。
5.補料控制:利用PID全自動設定蠕動泵開關控制,實現自動流加補料并精確計量,滿足發酵過程中對營養物質的需求。
