生物发酵罐

2023年11月6日

资料来源:国家科学技术术语审定委员会。

发酵罐

发酵桶

定义:具有灭菌和控制发酵条件功能的微生物液体深层培养设备。

主题:微生物学_应用微生物学

相关术语:发酵液传质系数空消失。

图片来源:视觉中国

【延伸阅读】

发酵技术广泛应用于酶、酵母、饲料、酒精等产品的生产，生物制药和活性污泥处理。发酵罐是指为微生物特定生化过程的运行提供良好环境的容器。在工业发酵中，一般指微生物深层培养的设备。发酵罐是发酵设备中最重要、应用最广泛的设备，是发酵工业的心脏，是连接原料和产品的桥梁。实验室常用的发酵罐总容积通常在2升至500升之间，500升至5000升为中试发酵罐，而实际工业应用中的发酵罐总容积通常在5000升以上。

发酵罐的基本结构通常由罐体、加热系统、冷却系统、压力控制系统、传感器及控制系统、搅拌系统和进出口组成。发酵罐的具体结构和配置将结合使用场景进行设计。一些发酵罐还可以配备额外的设备，如溶解氧控制系统和pH传感器，以提供更好的控制和监测。

根据培养微生物的需氧和厌氧特性，发酵罐可分为需氧型和厌氧型。好氧发酵罐适用于酶、酵母、抗生素、氨基酸、维生素等产品的发酵，需要强烈的通风和搅拌，以提高发酵液中氧的传质系数。厌氧型不需要曝气，适用于酒精、啤酒、乳酸等产品的发酵。

根据发酵罐设备的特点，可分为机械搅拌通气发酵罐和非机械搅拌通气发酵罐。这两种发酵罐通过不同的方式使气体、固体和液体在发酵罐中充分混合，以满足微生物生长和产物形成的需氧量。机械搅拌包括循环发酵罐(如吴发酵罐、文丘里发酵罐)和非循环通风发酵罐、自吸发酵罐。非机械搅拌包括循环气升式发酵罐、液升式发酵罐以及非循环管式和喷射发酵罐。其中，曝气机械搅拌罐是发酵过程中的首选。

发酵罐的运行首先要做好技术准备，即检查电源、管道、空压机和循环水系统是否正常。然后空在投料前进行灭菌，保证系统处于无菌状态。空消除后，加入培养基进行消除。灭菌后冷却至适宜温度，接种所需菌种进行发酵操作。在发酵过程中，根据标准无菌操作进行取样和测试。发酵后，排放并清洁发酵罐。

(延伸阅读作者:东北师范大学生命科学学院袁野博士)

责任编辑:张

前锋:孙艳

审计:林好