微生物在
实验室发酵罐中利用培养基中的营养物质进行代谢活动。通过搅拌系统使培养液混合,让微生物与营养物质充分接触;温控系统维持适宜温度,保证微生物正常生长和代谢速率;通气系统提供氧气(对于好氧微生物),满足其呼吸作用需求;pH检测与控制系统调节酸碱度,为微生物创造良好的生存环境。在发酵过程中,微生物进行一系列生化反应,将底物转化为产物,如细菌发酵产生乳酸、酵母菌发酵产生酒精等。
实验室发酵罐的应用领域:
1.生物制药:用于研发和生产抗生素、疫苗、生物制剂等药物。例如,利用基因工程菌在发酵罐中大规模培养生产重组蛋白药物。
2.食品工业:生产酸奶、啤酒、葡萄酒、酱油、醋等食品。在啤酒生产中,酵母菌在发酵罐中发酵麦芽汁产生酒精和二氧化碳,形成啤酒的特殊风味。
3.生物能源:可用于生产生物燃料,如利用微生物发酵生物质资源生产乙醇、丁醇等生物燃料,为可再生能源开发提供途径。
4.科研教学:是科研机构和高校进行微生物学、生物工程等实验教学和科学研究的重要工具,帮助学生和科研人员深入了解微生物发酵过程和原理。
实验室发酵罐的使用注意事项:
1.安全方面:
-发酵罐在运行过程中,严禁打开罐体或进行任何可能导致泄漏的操作,避免接触高温、高压、腐蚀性物质等危险因素,确保操作人员的安全。
-如果发酵使用的是病原微生物,要采取严格的生物安全防护措施。发酵罐应放置在生物安全实验室中,操作人员要穿戴合适的防护装备,如防护服、手套、口罩等。
2.设备维护方面:
-定期检查发酵罐的各个部件,如搅拌系统、温度传感器、pH电极、通气管道等,确保其正常工作。及时发现并更换损坏的部件,以保证发酵罐的性能和使用寿命。
-每次使用完毕后,及时对发酵罐进行清洗和消毒,防止残留的微生物或培养基对下次实验造成污染。同时,要对相关的设备和管道进行清洗和吹干,避免滋生细菌或堵塞管道。
3.实验操作方面:
-在进行实验之前,要对发酵罐进行校准和调试,确保各项参数的准确性和稳定性。例如,对温度控制系统进行校准,使其显示的温度与实际温度相符;对pH电极进行校准,以保证pH值测量的准确性。
-严格按照实验方案和操作规程进行操作,避免误操作导致实验失败或设备损坏。在接种、取样等操作过程中,要严格遵守无菌操作规范,防止杂菌污染。
-注意观察发酵过程中的各种现象,如泡沫的产生、气味的变化、颜色的改变等,及时发现并处理异常情况。如果发现发酵液中有大量泡沫产生,可以通过添加消泡剂或调整通气量等方法进行控制。