实验室微生物发酵罐是用于进行微生物发酵实验的设备。
微生物发酵罐的结构组成:
l 发酵罐体:通常是用不锈钢板制成的密闭圆筒,是微生物生长和发酵的主要空间,要求密封性好,防止菌体被污染。罐体的容积大小不一,可根据实验需求选择。
l 搅拌装置:一般由搅拌桨和驱动电机组成,通过机械搅拌使物料产生轴向和径向流动,保持罐内物质的均匀混合。搅拌桨的类型和转速可根据不同的发酵需求进行选择和调节,其作用是让液体中的固形物保持悬浮状态,便于微生物与营养物质充分接触,促进营养吸收。
l 温度控制系统:包括温度传感器、加热装置和冷却装置。温度传感器实时监测罐内温度,加热装置如加热棒或夹套中的热介质(如热水、蒸汽等)可提升温度,冷却装置如冷却盘管或夹套中的冷却介质(如冷水、冷却液等)可降低温度,共同确保发酵罐内温度保持在适宜微生物生长和发酵的范围内。
l pH 控制系统:由 pH 传感器和控制装置组成,实时监测发酵罐内的酸碱度。当 pH 值偏离设定范围时,可通过添加酸、碱或缓冲液等方式进行调节,为微生物提供合适的生长环境。
l 氧气供应系统:对于好氧发酵,需要提供充足的氧气。该系统可以通过空气压缩机或氧气瓶等设备提供空气或纯氧,并通过通气管道和分布器将气体均匀地通入发酵罐内,使微生物能够获得足够的氧气进行生长和代谢。
l 废气处理系统:用于处理发酵过程中产生的废气,如二氧化碳、硫化氢等。废气处理系统可以采用吸附、吸收、燃烧等方式,减少对环境的污染。
l 其他辅助部件:还包括人孔、视镜、取样阀、液位计等,方便操作人员观察罐内情况、取样分析以及进行加料、排料等操作。
微生物发酵罐种类:
按搅拌方式分:
机械搅拌式发酵罐:通过搅拌桨的旋转实现物料的混合和氧气的传递,具有搅拌效果好、混合均匀的优点,适用于各种类型的微生物发酵,但搅拌装置的存在可能会对某些脆弱的微生物细胞造成一定的损伤。
非机械搅拌式发酵罐:如鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。鼓泡式发酵罐是通过气体的鼓泡作用实现物料的混合和氧气的供应,结构相对简单;气升式发酵罐则是利用气体的上升和下降带动液体循环,实现混合和传质,具有能耗低、剪切力小等优点。
按微生物的生长代谢需求分:
好气型发酵罐:适用于好氧微生物的发酵,需要不断地通入无菌空气,以满足微生物对氧气的需求。罐体上通常配备有高效的通气装置和氧气供应系统,保证氧气的充分供应。
厌气型发酵罐:用于厌氧微生物的发酵,需要在无氧或低氧的条件下进行。罐体的密封性要求较高,以防止氧气的进入,同时可能还需要配备特殊的气体排放装置,以排除发酵过程中产生的气体。
操作方法:
校正电极:校正 pH 电极和溶氧电极,确保其测量的准确性。
罐体灭菌:根据需要将培养基配入罐体,按要求封好后进行灭菌。小型发酵罐(5L 及以下)可将罐体放入大灭菌锅灭菌(115℃,30 分钟);大型发酵罐(10L 及以上)采用蒸汽灭菌(121℃,30min)。
安装与通气:待罐体冷却后,将其置于发酵台上,安装完好;打开冷却水,打开气泵电源,连接通气管道开始通气,调节进气旋钮使通气量适当,使罐压保持在一定范围内(如 0.05MPa)。
参数设置与标定:设置温度、pH、搅拌速度等参数,并在确定的转速和通气量下对溶氧电极进行斜率标定。
接种与发酵:待温度稳定,各项参数都正确后,将预摇好的种子接入,开始发酵计时,并开始记录各种参数。
结束与清理:发酵完毕后清洗罐体和电极,将 pH 电极妥善保存,溶氧电极的探头用保护套套好备用。
微生物发酵罐应用领域:
微生物培养:为微生物的生长提供适宜的环境,可用于培养各种细菌、真菌、酵母等微生物,用于基础研究或教学实验。
生物制品生产:用于生产抗生素、氨基酸、有机酸、维生素、酶制剂等生物制品。这些产品的生产过程通常需要微生物的发酵作用,发酵罐可以提供稳定的发酵条件,保证产品的质量和产量。
产品研发和小规模生产:在新产品的研发过程中,发酵罐可用于进行小规模试验性生产,帮助研究人员优化发酵工艺和参数,为大规模生产提供依据。
环境工程:用于处理废水或固体废物,通过微生物的作用降解有机物,减少环境污染。例如,利用发酵罐培养特定的微生物菌群,对工业废水进行生物处理,降低废水中的污染物含量。
食品加工:在食品工业中,用于酒类、酸奶、酱油等食品的发酵处理,改善食品的风味和品质,延长食品的保质期。
介于国外 微生物发酵罐采购成本高昂,售后服务不便,型号固定、货期长等因素,我国自主研发设备生产的发酵罐目前已广泛应用于菌种筛选、菌种生产、种子制备等环节,一些国内发酵罐专业生产商甚至可根据客户要求的尺寸进行定制化操作 ,比如楚怡除生产固定型号规格外,还可以根据客户要求定制不同级别、规格的生物反应器 主要用于微生物培养、种子制备、浮细胞培养、贴壁细胞培养、微载体培养等,实现了厂商直供,一罐多用,满足不同的用户需求。苏州阿尔法生物在提供实验室仪器的同时,还提供免费的安装服务、免费技术支持、免费操作指导等服务。如需了解更多 生物反应器规模放大 相关内容,请 0512-62956104 或 18934597460 进行咨询。