化工儀器網
技術文章
發酵罐有著哪些廣泛的應用？
閱讀：817 發布時間：2018-10-24發酵罐有著哪些廣泛的應用？
發酵罐發酵過程中，為了能對生產過程進行必要的控制，我們需要對有關參數進行定期取樣測定或進行連續測量，以確定其參數對于發酵罐發酵過程的影響程度。發酵罐反映發酵過程變化的參數可以分為兩類：一類是可以直接采用特定的傳感器檢測的參數。它們包括反映物理環境和化學環境變化的參數，如溫度、壓力、攪拌功率、轉速、泡沫、發酵液粘度、濁度、pH、離子濃度、溶解氧、基質濃度等，稱為直接參數。
另一類是至今尚難于用傳感器來檢測的參數，包括細胞生長速率、產物合成速率和呼吸嫡等。這些參數需要根據一些直接檢測出來的參數，借助于電腦計算和特定的數學模型才能得到，因此這類參數被稱為間接參數。上述參數中，發酵罐對發酵過程影響較大的有溫度、pH值和溶解氧濃度等。
發酵罐溫度對發酵過程的影響是多方面的，它會影響各種酶反應的速率，改變菌體代謝產物的合成方向，影響微生物的代謝調控機制。除這些直接影響外，溫度還對發酵液的理化性質產生影響，如發酵液的粘度、基質和氧在發酵液中的溶解度和傳遞速率、某些基質的分解和吸收速率等，進而影響發酵的動力學特性和產物的生物合成。發酵罐發酵溫度是既適合菌體的生長，又適合代謝產物合成的溫度，它隨菌種、培養基成分、培養條件和菌體生長階段不同而改變。理論上，整個發酵過程中不應只選一個培養溫度，而應根據發酵的不同階段，選擇不同的培養溫度。在生長階段，應選擇適生長溫度，在產物分泌階段，應選擇適生產溫度。
但實際生產中，由于發酵液的體積很大，升降溫度都比較困難，所以在整個發酵過程中，往往采用一個比較適合的培養溫度，使得到的產物產量高，或者在可能的條件下進行適當的調整。發酵罐發酵溫度可通過溫度計或自動記錄儀表進行檢測，通過向發酵罐的夾套或蛇形管中通人冷水、熱水或蒸汽進行調節。發酵罐工業生產上，所用的大發酵罐在發酵過程中一般不需要加熱，因發酵中釋放了大量的發酵熱，在這種情況下通常還需要加以冷卻，利用自動控制或手動調整的閥門，將冷卻水通人夾套或蛇形管中，通過熱交換來降溫，保持恒溫發酵。
微生物發酵的適氧濃度與臨界氧濃度是不同的。前者是指溶解氧濃度對生長或合成有一適的濃度范圍，后者一般指不影響菌體呼吸所允許的低氧濃度。為了避免生物合成處在氧限制的條件下，需要考察每一發酵過程的臨界氧濃度和適氧濃度，并使其保持在適氧濃度范圍。發酵罐在供氧方面，主要是設法提高氧傳遞的推動力和氧傳遞系數，可以通過調節攪拌轉速或通氣速率來控制。同時要有適當的工藝條件來控制需氧量，使菌體的生長和產物形成對氧的需求量不超過設備的供氧能力。發酵罐發酵液的需氧量，受菌體濃度、基質的種類和濃度以及培養條件等因素的影響，其中以菌濃的影響為明顯。發酵液的攝氧率隨菌濃增大而增大，但氧的傳遞速率隨菌濃的對數關系減少
