生物發酵罐是用于微生物發酵的密封裝置,在發酵工業中處于核心地位,為微生物或細胞提供適宜的生長環境,以實現目標產物的大量積累。以下是對生物發酵罐的詳細介紹:
生物發酵罐的分類;
按微生物生長代謝需要分類:
好氧發酵罐:用于抗生素、酶制劑、酵母、氨基酸、維生素等產品的發酵。這類發酵罐需要強烈的通風攪拌,以提高氧在發酵液中的體積氧傳遞系數,增加溶解氧。
厭氧發酵罐:用于酒精、啤酒、乳酸、丙酮、丁醇等產品的發酵。這類發酵罐不需要通氣,結構相對簡單。
按發酵罐設備特點分類:
機械攪拌通風發酵罐:利用機械攪拌器使空氣和發酵液充分混合,促進氧的溶解。這類發酵罐具有高傳質和傳熱能力,在多種發酵過程中應用廣泛。
非機械攪拌通風發酵罐:包括氣升式發酵罐、自吸式發酵罐等。這類發酵罐采用氣提、液提等方式實現混合,無需機械攪拌裝置。
氣升式發酵罐:通過空氣提升實現罐內液體循環,總能量消耗較機械攪拌式低,在同樣能耗下氧傳遞能力更高。適用于大規模生產如單細胞蛋白。
自吸式發酵罐:攪拌器在高速旋轉時可自吸空氣,無需單獨的空壓機,對于大風量的發酵總動力消耗相對較少。
按容積分類:
實驗室發酵罐:容積通常在500L以下,用于菌種篩選、工藝優化和代謝工程研究。
中試發酵罐:容積在500-5000L之間,用于放大實驗和工藝驗證。
生產規模發酵罐:容積在5000L以上,用于工業化生產。
按操作方式分類:
分批發酵罐:發酵工藝條件隨營養液的消耗和產物的形成而變化。每批發酵結束,要放罐清洗和重新滅菌,再開始新一輪的發酵。分批發酵系統是非穩定態的過程。
連續發酵罐:新鮮營養液連續流入發酵罐內,同時產物連續地流出發酵罐。連續發酵系統可維持菌體濃度穩定,實現長時間高效穩定運行。
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