标签：发酵罐， 微生物

发酵罐和生物反应器被广泛应用于生物制药及轻工业、食品行业，发酵罐。目前市场上的新型发酵罐参数控制系统多弃用传统古老的数据采集器而采用 PLC系统及SCADA微电脑控制系统，该控制系统可对内温度、内表压力、罐内流量、搅拌器转速、液位、pH 值、溶氧量、电导率、排气系统等实现全自动监测并具有自动警报及全自动调节功能。满足了客户的不同工艺需 求，使系统控制更为稳定、可靠、灵活。  

发酵罐的工艺参数控制主要包含以下几个要点：

一、温度控制参数：

无论是针对微生物发酵系列还是细胞培养系列罐内温度会直接影响到培养物的生长状态及产物产量。发酵罐的罐温控制罐温控制主要通过控制加热器和冷却水电磁阀加热量与冷却量来完成。普通生产工艺中，温度参数可采用飞升曲线计算或经验法等方法获得。采用PID 控制系统的，温控范围值一般在±0.1 ℃。

二、灭菌系统控制参数：

小型发酵罐一般采用高压锅离线灭菌，而中型及以上生物发酵罐则通常采用湿热灭菌法进行在线灭菌。在线灭菌方式主要通过PID配合压力系统、灭菌系统、温控系统来共同完成调节控制。 在灭菌温度参数设定中一般灭菌启动时间会设定为延迟于设定目的温度的1 min左右，以保证以湿热灭菌的F0 值要求。

三、压力控制参数

合适的压力参数可以防止罐内负压所造成的杂菌污染。在好氧型微生物的培养过程中，维持相应的罐内压力，还可以适当增加培养基的溶氧量利于提升培养物的活跃度及培养物的生长。

四、转速控制、空气通量控制参数

气体控制系统主要由两部分组成：热质气体质量流量控制器和电磁阀开关。前者主要控制通气量大小，后者主要用来控制气体供应。在进气口及排气体口均设置有空气过滤装置，以避免杂菌污染。

发酵罐搅拌器的转速应当根据培养物来进行设定，我们知道在培养动物细胞等较为脆弱的生物细胞时，转速不宜设置过高，过高的细胞剪切力会造成细胞损伤，降低细胞活性。在微生物培养过程中，过高的转速同样起到损伤作用，所以需要根据不同的培养物设置适宜的转速。

五、DO值、PH控制参数

DO值也就是溶氧量，它是决定微生物的酶活性、代谢途径及微生物产量的重要指标。

PID对PH的控制精度一般在及DO的控制精度范围一般在± 0.01；DO值波动范围在±2%属于正常范围。

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