小型发酵罐采用密封设计,在发酵前通过蒸汽灭菌对罐体、管道及内部配件进行消毒,确保发酵过程在无菌环境下进行,防止杂菌污染影响发酵结果。
温度控制:微生物的生长与代谢对温度条件要求严格,不同的微生物种类有其特定的最适生长温度范围。小型发酵罐配备专门的温度控制系统,通过罐体的夹套或盘管结构,以及循环的热媒(如热水)或冷媒(如冷水),精细地调节罐内的温度,使其始终维持在微生物生长的最适区间内。
氧气供应与搅拌:在需氧发酵过程中,通入无菌空气,经搅拌装置分散形成微小气泡,增加气液接触面积,满足微生物对氧气的需求。同时,搅拌使发酵液中的营养物质均匀分布,促进微生物与营养成分的高效接触,还有助于散热,防止局部温度异常升高。
pH值调控:微生物的代谢活动会导致发酵液的pH值发生波动,通常配备有pH检测与控制系统,能够实时监测发酵液的pH值,并在其偏离设定范围时自动启动调节机制,通过添加酸或碱溶液来纠正pH值的偏差,确保微生物能够正常生长和进行代谢。
小型发酵罐使用注意事项:
-压力安全:罐体耐压有限(通常≤0.3MPa),禁止超压运行;安装安全阀(设定压力上限),定期校验。
-电气安全:电机、控制器接地良好,避免潮湿环境;维修前切断电源。
-化学防护:酸碱、消泡剂等腐蚀性试剂需小心操作,佩戴手套和护目镜;有毒气体(如发酵产生HS)需在通风橱中使用。
-全程防污染:培养基需高压灭菌(121℃,20min),冷却后再装入罐体;接种、取样时酒精火焰封口罩口;避免频繁开启罐盖。
-空气过滤:进气系统必须安装0.22μm疏水性除菌滤器,定期更换(压差升高时提示堵塞)。
-温度控制:避免剧烈波动(±2℃以上可能影响菌体代谢),使用恒温循环水浴或夹套加热/冷却。
-搅拌维护:搅拌桨磨损会导致剪切力变化,定期检查(尤其丝状菌培养时易缠绕);轴承润滑每月一次。
-电极保养:pH电极避免接触蛋白质或重金属(可用胃蛋白酶溶液清洗钝化层);DO电极膜破损需及时更换。
-记录管理:详细记录每次使用参数(温度、pH、DO、补料量等),便于追溯问题。
-定期校准:pH、DO电极至少每月校准一次;温度传感器每年送检。
-长期停用:排空罐内液体,干燥后封闭所有接口;电机、泵类设备定期通电防老化。