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微生物发酵罐深层补料装置的功能和作用有哪些

发表时间:2018-05-22浏览次数:

  微生物发酵罐深层补料装置的功能和作用有哪些?功能、作用介绍:

  微生物发酵罐是微生物发酵的主要设备。在微生物发酵过程中常常需要进行补料。常见的实验型发酵罐补料装置多采用灌顶滴加的补料方式,当补加的液料比重轻于发酵液时,液料将浮于发酵液表面,导致液料与发酵液的接触面积小,影响液料在发酵液中的溶解效率。同时,随着通气的进行,发酵液表面常产生气泡,浮于表面的液料将被气泡顶起而脱离发酵液,进一步降低补加的液料在发酵液中的溶解效果。此外,补加易挥发液料时,液料滴落过程中,容易被发酵液中流出的尾气吹走,影响补加效果,并会造成尾气无菌滤器的污染。

  针对教学中出现的上述问题,我们设计了微生物发酵罐深层补料装置,它由深层补料管、灌顶接口、3个阀门、补料管接口和蒸汽管等部件组成。该装置可装配在实验型发酵罐上,使补加的液料通过深层补料管到达发酵液底部。补加比重轻于发酵液的液料时,液料从深层补料管末端流出后将上升至叶轮处,被旋转的叶轮打散为微小液滴,之后在缓慢上升过程中与整个发酵液充分接触,这将大大增加液料与发酵液的接触面,提高其溶解效果,并解决被气泡顶起而脱离发酵液的问题。补加易挥发的液料时,由于液料直接到达发酵液内部,可直接进行溶解,解决了随发酵液中流出的尾气挥发吹走的问题。

  此外,微生物发酵多为纯种发酵,因此补料装置也需在开始纯种培养前进行灭菌。常见的实验型发酵罐补料装置由于补料口开口在灌顶,接触的是发酵液上方的空气,因此多采用发酵罐内热蒸汽流出的方式灭菌。但深层补料装置的开口在发酵液中,无法使用原有灭菌方式。针对该问题,我们对发酵罐的蒸汽管路进行了改装,如结构示意图所示。发酵罐灭菌时,打开阀1,微开阀2,关闭阀3,可使热蒸汽流经补料管接口,对补料管接口进行灭菌;之后打开阀1,关闭阀2,打开阀3,可使热蒸汽通过深层补料管流入罐内,对补料管和罐内培养基进行灭菌。灭菌结束后,关闭阀1,在补料管接口上接上补料管,打开阀2、阀3,则可通过蠕动泵实现液料的深层补加。

  微生物发酵罐深层补料装置所有部件均由304不锈钢材质制作,具有高强度、耐高温、耐腐蚀的特点;所有管件均为国标件,可与常见发酵罐管件顺利对接,从而应用于多种型号的实验型发酵罐,具有良好的通用性。所有阀门及管件接口均为快接接口,可方便快捷的拆卸、更换,便于进行维修和维护。与罐体通过原有补料口进行对接,无需对原有发酵罐体进行改装,使用方便,接口处设有硅胶密封垫,保证了发酵罐的密封性。在教学实践中的应用表明,该系统具有良好的安全性和稳定性,操作简便,适于本科教学应用。

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