1、如进气管与出水管接头漏气,当旋紧接头不解决问题时,应添加或更换填料。
2、压力表与安全阀应定期检查,如有故障要及时调换或修理。
3、清洗发酵罐时,请用软毛刷进行刷洗,不要用硬器刮擦,以免损伤发酵罐表面。
4、配套仪表应每年校验一次,以确保正常使用。
5、电器、仪表、传感器等电气设备严禁直接与水、汽接触,防止受潮。
6、设备停止使用时,应及时清洗干净,排尽发酵罐及各管道中的余水;松开发酵罐罐盖及手孔螺丝,防止密封圈产生变形。
7、操作平台、恒温水箱等碳钢设备应定期(一年一次)刷油漆,防止锈蚀。
8、经常检查减速器油位,如润滑油不够,需及时增加。
9、定期更换减速器润滑油,以延长其使用寿命。
10、如果发酵罐暂时不用,则需对发酵罐进行空消,并排尽罐内及各管道内的余水。搅拌机(多级或无级变速) .无菌呼吸气孔(或无菌正压器)
*进、出料口 .无菌采样口
*人孔 .冷、热水进、出口
*温度计 .CIP清洗喷淋头
实验室规模的发酵罐一般为每个反应容器配置四路蠕动泵,一般选用固定转速型蠕动泵OEM产品,控制系统通过控制蠕动泵启停时间控制添加量,典型产品是兰格的G*&TH15-12-A。其中两路蠕动泵添加酸、碱:控制系统通过PH值监测、添加酸或碱的闭环控制,将反应环境的PH值控制在设定目标值。
一路蠕动泵添加消泡剂:控制系统通过泡沫监测、添加消泡剂的闭环控制,将反应环境的泡沫量控制在设定目标值。
另一路蠕动泵则添加培养基:控制系统通过营养水平监测、添加营养试剂的闭环控制,将反应环境的营养水平控制在设定目标值。
实验室小型发酵罐发酵实验时的挑战
在进行发酵罐发酵试验时,发酵培养基是供菌种生长、繁殖和合成产物之用。它既要使种子接种后能迅速生长,达到一定的菌丝浓度,又要使长好的菌体能迅速合成需产物。因此,要求发酵培养基的组成应丰富、完全,碳、氮源要注意和迟效的互相搭配,少用营养,多加迟效营养;还要考虑适当的碳氮比,加缓冲剂稳定pH值;并且还要有菌体生长所需的生长因子和产物合成所需要的元素、前体和促进剂等。除有菌体生长所必需的元素和化合物外,还要有产物所需的特定元素、前体和促进剂等。但若因生长和生物合成产物需要的总的碳源、氮源、磷源等的浓度太高,或生长和合成两阶段各需的条件要求不同时,则可考虑培养基用分批补料来加以满足。
发酵工程既是传统的技术,又是长盛不衰的技术,随着生物技术的发展,人们对环境治理的重视和生物能源的开发,发酵工程的应用越来越广泛。随着电子技术、信息技术、化学分析技术的进展,发酵过程的研究也由传统的胞外环境优化发展到细胞水平、基因水平、工程水平的多参数多尺度研究。华东理工大学自1955年以来就开设了发酵工程实验(当时是抗生素实验),历经几十年的实践,实验内容不新,特别是1990年以后,我校承担了大量的国家科研项目和企业委托的科研项目,积累了研究技术,所以我们一直打算写一本关于实验的书,一方面总结我们已有的实验方法,为相关科研提供参考,另一方面也为需要寻找实验内容的学校提供方便。近年来设立生物工程、生物技术的学校越来越多,从20世纪90年代的30多所学校到现在的200多所学校,发酵工程实验成为必修的实验,我们希望这本书能为大家开设实验提供素材,各校可以根据自己的特色选做其中合适的实验。
本教材包括3个部分:绪论、发酵工程基本实验和综合实验。绪论部分主要介绍发酵实验室的基本要求和设备(宫衡),统计学方法的实验设计和数据处理(李友元);基本实验包括菌种改造(高淑红),培养基配制与灭菌(宫衡),摇瓶发酵实验(陈长华),发酵生化参数测定(陈长华),色谱分析在发酵工程中的应用(李友元)及过程工程参数测定(夏杰)。基本实验选择的产品是一些典型的产品如抗生素、有机酸、氨基酸、重组蛋白表达产品等,检测的参数有培养基中基质、产物、酶,以及溶氧等动力学参数。综合实验部分选择了13个实验,涉及传统微生物、重组微生物和动物细胞的培养。通过选做基本实验培养学生的基本实验技能,通过综合实验对学生进行实验设计和实验全过程的训练。
发酵工程实验室的公用设施
发酵实验室的有效运转需要许多必要的公用设施来供应空气、蒸汽、水、电、煤气等。所需设施的程度取决于发酵研究的规模及其对设施的要求。对于的发酵实验室,所有的设施应能全天供应;对于较小的或多用途实验室,由于一般仅安装少数几个简单的发酵罐,则无须要求很高的公用设施。
空气在发酵实验室中具有多种用途,例如用于发酵罐的通风、水力高压灭菌锅的操作和气体分析仪器的校准。
实验室发酵罐如果没有直接安装空气供应装置,而且置于没有空气供应的实验室中,则可购买与发酵罐相配套的空气泵以向罐中供应空气。隔膜泵是一种较为理想的泵,其容量变化很大,应根据罐的需求来购置。泵必须是无油的,并适合长期连续的使用。隔膜泵较便宜,如果仅需要对1~2个罐供气是可选用的。较大的发酵罐需要更的空气供应装置,这种情况下应购买空气压缩机。所选压缩机的类型及尺寸取决于实验室的情况。压缩机应能满足实验室当前和未来发展的需要。
发酵过程需向发酵罐中不断供给无杂质无菌的洁净空气,因此所用的空气压缩机必须是无油装置。但应注意有些声称产生无油空气的压缩机,并不是真正的无油压缩机。即使在正常运转时,也要防止油进入系统而导致管路及发酵液的污染。如果已安装了这类系统,在压缩机下游的空气管路必须有可靠的保护性过滤器,过滤器应该定期清洗、维修。
实验型发酵罐总体结构:
1)、固定式主要由罐体与支架组成。
2)、罐体内胆及封头由316L不锈钢抛光抛光至Ra≤0.28µm,符合GMP标准。
3)、夹套与加强筋由不锈钢板,保温层采用硅酸铝纤维发泡。
4)、搅拌器与锅盖密封采用机械密封件组成。
5)、罐盖上下连接采用不锈钢螺柱,密封垫片采用氟胶。
6)有液位显示、及取样阀装置。
7)接口采用通用标准ISO快装卡盘式
8)配有防爆视镜(视镜视灯一体化)、液位计口、空气呼吸口、表盘式温度计、CIP清洗口、视镜、、进出液口、加料口等。
2、实验型发酵罐安装调试:
1)、由于长途运输,先对各连接螺纹进行检查。
2)、对搅拌器应作空车试运转检查,待各传动部件运转正常后,方可投产使用。
三、维护保养:
1、如进气管与出水管接头漏气,当旋紧接头不解决问题时,应添加或更换填料。
2、压力表与安全阀应定期检查,如有故障要及时调换或修理。
3、电器、仪表、传感器等电气设备严禁直接与水、汽接触,防止受潮。
4、设备停止使用时,应及时清洗干净,排尽发酵罐及各管道中的余水;松开发酵罐罐盖及手孔螺丝,防止密封圈产生*变形。
5、 如果发酵罐暂时不用,则需对发酵罐进行空消,并排尽罐内及各管道内的余水。
主要用于酒、饮料与各种配料搅拌均匀后进行发酵,是制造酒类、饮料不可缺少的发酵设备,根据葡萄酒、果酒的不同发酵工艺要求配备不同的发酵罐,可选配水冷式冷冻机组,板式杀菌机/管式杀菌机,发酵罐,冷冻罐,储酒罐,水处理系统等组成果酒的发酵储藏系统,特别适合院校企业实验室使用。
公称容积:5L、10L、20L、30L、50L、70L、100L、200L、300L、500L、800L、1000L-1500L。
装液系数:≥70%
罐体配置:不锈钢材质316L/304材质;夹套控温,优化导流设计;内表面抛光,Ra≤0.6μm;外表面抛光或亚光处理;大视角长条视镜,pH电、DO电、温度电接口齐备;罐盖配有火焰接种口和补料备用接口等。