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發(fā)布時(shí)間:2021-09-07 18:26  
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發(fā)酵罐替換傳統(tǒng)的麩曲制備工藝
基因工程手段改造傳統(tǒng)的發(fā)酵工業(yè),已經(jīng)不是遙遙無(wú)期的事,如果我們不努力攻關(guān),分子生物工程技術(shù)優(yōu)勢(shì)很可能在新一輪的競(jìng)爭(zhēng)中失去。隨著發(fā)酵罐的日益大型 化,它與手工麩曲制備的矛盾越來(lái)越突出,如何實(shí)現(xiàn)麩曲制備的工業(yè)化,或代之以孢子粉,是多年未能突破的難題。自然,為理想的是制成孢子粉或采用固定化技 術(shù),只是技術(shù)難度很高。目前更為現(xiàn)實(shí)的,是以固體發(fā)酵改變落后的麩曲制備工藝。現(xiàn)在固體發(fā)酵罐早已問(wèn)世,已有應(yīng)用生物制藥、酶制劑、制曲等工業(yè)的報(bào)道。如一種立式多層固體發(fā)酵罐, 投料前進(jìn)行空罐滅菌。物料從頂部加料孔進(jìn)入,然后進(jìn)行蒸煮、滅菌,物料降溫通過(guò)內(nèi)蛇管、外夾套冷卻,罐底進(jìn)入無(wú)菌空氣,從罐頂排出,達(dá)到通氣、恒溫要求, 采用軸向攪拌翻料,發(fā)酵罐容積范圍為0 .5~10m3。另一種華東理工大學(xué)的智能生物發(fā)酵罐全容量為50L~5000L, 采用外罐體轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌方式,物料在罐體內(nèi)邊翻滾邊進(jìn)行蒸汽滅菌,通過(guò)進(jìn)氣調(diào)節(jié)罐內(nèi)溫度和濕度,轉(zhuǎn)速為0~30rmp ,均為不銹鋼結(jié)構(gòu)。用這類(lèi)固態(tài)發(fā)酵罐來(lái)改革我們傳統(tǒng)的麩曲制備工藝,成功的希望應(yīng)該是很大的。
發(fā)酵罐的主要部件
罐體:主要用來(lái)培養(yǎng)發(fā)酵各種菌體,密封性要好(防止菌體被污染)
罐體當(dāng)中有攪拌漿,用于發(fā)酵過(guò)程當(dāng)中不停的攪拌
底部通氣的Sparger,用來(lái)通入菌體生長(zhǎng)所需要的空氣或氧氣
罐體的頂盤(pán)上有控制傳感器,有pH電極和DO電極,用來(lái)監(jiān)測(cè)發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵液pH和DO的變化控制器,用來(lái)顯示和控制發(fā)酵條件等等。
發(fā)酵罐攪拌葉輪的特點(diǎn)
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發(fā)酵罐內(nèi)裝置拌和器首先用來(lái)渙散氣泡以得到盡可能高的傳質(zhì)系數(shù)KLa。此外還要使被拌和的發(fā)酵液循環(huán)來(lái)添加氣泡的均勻停留時(shí)間,并在整個(gè)體系中均勻分布,阻止其聚并。
早先在機(jī)械拌和式發(fā)酵罐一般裝有數(shù)個(gè)徑向圓盤(pán)渦輪拌和器,但簡(jiǎn)單使被拌和的介質(zhì)分層而構(gòu)成兒個(gè)區(qū),因而在罐下部和上部之間構(gòu)成氧分壓梯度,導(dǎo)致罐內(nèi)上、下部之問(wèn)的KLa值的區(qū)別。
近來(lái)發(fā)酵罐的拌和體系多采用在罐底部裝置一個(gè)用來(lái)渙散空氣的渦輪拌和器,其上再裝置一組軸流式拌和器,用來(lái)循環(huán)培育介質(zhì)、均勻分布?xì)馀荨⒓訌?qiáng)熱量傳遞和消除罐內(nèi)上、下部之問(wèn)含氧量梯度差。