全自動不銹鋼發(fā)酵罐:現(xiàn)代生物工程的核心裝備
在現(xiàn)代生物技術(shù)和食品工業(yè)中,發(fā)酵過程是生產(chǎn)多種產(chǎn)品如抗生素、酶制劑、酒精飲料等的重要步驟。為了確保發(fā)酵過程中微生物的最佳生長環(huán)境,并且避免外界污染,全自動不銹鋼發(fā)酵罐成為了重要的設備之一。這種設備結(jié)合了先進的自動化控制系統(tǒng)和高質(zhì)量的材料設計,不僅能夠提供理想的培養(yǎng)條件,還能有效防止外部微生物的侵入,保證產(chǎn)品的純度與質(zhì)量。
一、全自動不銹鋼發(fā)酵罐概述
全自動不銹鋼發(fā)酵罐主要由以下幾個部分組成:
不銹鋼罐體:采用304或316L優(yōu)質(zhì)不銹鋼材質(zhì)制成,具有良好的耐腐蝕性和強度,適合高壓高溫下的操作。
攪拌系統(tǒng):用于保持罐內(nèi)物料均勻混合,促進氧氣傳遞至細胞,對于需氧發(fā)酵尤為重要。
通氣系統(tǒng):包括空氣過濾器和分布器,確保進入罐內(nèi)的氣體無菌且分布均勻。
加熱/冷卻裝置:維持發(fā)酵過程中所需的溫度范圍,支持微生物的最佳生長速率。
pH及DO(溶解氧)控制系統(tǒng):實時監(jiān)控并調(diào)節(jié)發(fā)酵液的酸堿度和溶氧水平,以滿足不同菌種的需求。
CIP/SIP系統(tǒng):即就地清洗/就地滅菌系統(tǒng),能夠在不拆卸的情況下對罐體內(nèi)部進行清潔和高溫蒸汽滅菌,減少人工干預的同時提高了衛(wèi)生標準。
控制系統(tǒng):基于PLC或DCS的智能控制系統(tǒng),可實現(xiàn)全過程自動化控制,從參數(shù)設定到數(shù)據(jù)記錄,再到故障報警等功能。
二、使用操作步驟
準備工作
檢查所有連接是否緊固,特別是進出料口、氣體接口以及傳感器接頭。
清洗罐體內(nèi)外部,確保沒有殘留物影響后續(xù)實驗結(jié)果。
根據(jù)實驗需求準備培養(yǎng)基,并加入適量的接種物。
安裝與調(diào)試
將攪拌槳葉正確安裝于罐底中央位置,注意不要讓其接觸到罐壁或底部。
連接好電源線、氣體管線及其他外圍設備,開啟控制系統(tǒng)進行預熱測試,檢查各部件工作狀態(tài)是否正常。
對于新安裝或長時間未使用的設備,建議先執(zhí)行一次完整的CIP/SIP程序,確保罐體內(nèi)達到無菌狀態(tài)。
開始發(fā)酵
設定所需的操作參數(shù)(如溫度、攪拌速度、通氣量等),啟動磁力攪拌器和溫控系統(tǒng)。
當達到設定條件后,緩慢加入預先制備好的培養(yǎng)基,然后關(guān)閉罐蓋并密封。
實時監(jiān)控發(fā)酵過程中的關(guān)鍵指標,根據(jù)實際情況調(diào)整運行參數(shù)。例如,通過調(diào)節(jié)通氣量和攪拌速度來優(yōu)化溶解氧濃度,或者添加緩沖劑來穩(wěn)定pH值。
結(jié)束發(fā)酵
當發(fā)酵周期結(jié)束時,先停止供氣,再關(guān)閉攪拌電機,最后切斷加熱源。
打開排氣閥釋放罐內(nèi)壓力,待溫度降至室溫后,打開罐蓋收集產(chǎn)物。
收集完畢后,立即執(zhí)行CIP程序,清潔罐體內(nèi)部,為下一輪發(fā)酵做好準備。
三、維護保養(yǎng)要點
日常清潔
使用完畢后立即清洗罐體內(nèi)部,防止殘留物質(zhì)干涸難以清除。
定期清理攪拌槳葉、通氣管道及空氣過濾器,確保無堵塞現(xiàn)象。
對于不銹鋼表面,可用軟布蘸取溫和洗滌劑輕輕擦拭,避免劃傷。
定期校準
每隔一段時間對pH電極和溶解氧探頭進行校正,確保測量準確性。
校準時應遵循制造商提供的標準溶液和操作指南,保持儀器性能穩(wěn)定。
電氣部分維護
經(jīng)常檢查電線插頭是否存在破損老化問題,及時更換損壞部件。
長時間不使用時,建議拔掉電源插頭,存放在干燥通風處,以防受潮引發(fā)短路故障。
長期存放注意事項
如果預計較長時間不再使用該設備,應在清潔干燥后涂抹防銹油保護金屬組件。
妥善保管各種附件及易損件,方便日后維修更換。
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