发酵罐,指工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒,其容积在1m3至数百m3。在设计和加工中应注意结构严密,合理。能耐受蒸汽、有一定操作弹性、内部附件尽量减少(避免死角)、物料与能量传递性能强,并可进行一定调节以便于清洗、减少污染,适合于多种产品的生产以及减少能量消耗。
用于厌气发酵(如生产酒精、溶剂)的发酵罐结构可以较简单。用于好气发酵(如生产、有机酸、维生素等)的发酵罐因需向罐中连续通入大量无菌空气,并为考虑通入空气的利用率,故在发酵罐结构上较为复杂,常用的有机械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。
乳制品、酒类发酵过程是一个无菌、无污染的过程,发酵罐采用了无菌系统,避免和防止了空气中微生物的污染,大大延长了产品的保质期和产品的,罐体上特别设计安装了无菌呼吸气孔或无菌正压发酵系统。罐体上设有米洛板或迷宫式夹套,可通入加热或冷却介质来进行循环加热或冷却。发酵罐的容量由300-15000L多种不同规格。发酵罐按使用范围可分为实验室小型发酵罐、中试生产发酵罐、大型发酵罐等。
微生物在繁殖和耗氧发酵过程中都需要氧气,通常以空气作为氧源。空气中含有各式各样的微生物,这些微生物随着空气进入培养液,在适宜的条件下,它们会大量繁殖,消耗大量的营养物质,以及产生各种代谢产物,干扰甚至破坏预定发酵的正常进行,使发酵产品的效价降低,产量下降,甚至造成发酵失败等严重事故。因此,空气的就成为耗氧发酵工程上的一个重要环节。的方法很多,如过滤、热、静电,辐射等,但各种方法的效果、设备条件、经济条件各不相同。所需的程度根据发酵工艺要求而定,既要达到效果,又要尽量简化流程,以减少设备投资和正常运转的动力消耗。是目前发酵工业中经济实用的空气方法,它是采用定期的介质来阻截流过的空气所含的微生物,而**无菌空气,常用的过滤介质有棉花、活性炭或玻璃纤维、有机合成纤维、有机和无机烧结材料等等。由于被过滤的气溶胶中微生物的粒子很小,一般只有0.5~2μm,而过滤介质的材料一般孔径都大于微粒直径的几倍到几十倍,因此,过滤机理比较复杂。同时,由于空气在压缩过程中带入的油雾和水蒸汽冷凝的水雾影响,使过滤的因素变化更多。当过滤介质孔隙小于或被过滤的微粒直径时,通常称为**过滤。随着工业的发展,过滤介质逐渐由*材料棉花过滤到玻璃纤维、细玻璃纤维和其他浇结材料的过滤介质及微孔超滤膜的**过滤。目前,在许多发酵工厂运用膜材质进行空气,获得了较好的效果。
发酵罐广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业,罐体设有夹层、保温层、可加热、冷却、保温。罐体与上下填充头(或锥形)均采用旋压R角加工,罐内壁经镜面抛光处理,无卫生死角,而全封闭设计确保物料始终处一无污染的状态下混合、发酵,设备配备空气呼吸孔,CIP清洗喷头,人孔等装置。
发酵罐的分类:按照发酵罐的设备,分为机械搅拌通风发酵罐和非机械搅拌通风发酵罐;
按照微生物的生长代谢需要,分为好气型发酵罐和厌气型发酵灌。
发酵罐是一种对物料进行机械搅拌与发酵的设备。该设备采用内循环方式,用搅拌桨分散和打碎气泡,它溶氧速率高,混合效果好。罐体采用SUS304或316L进口不锈钢,罐内配有自动喷淋清洗机头,确保生产过程符合GMP要求。
常见的发酵罐分为固体发酵罐和液体发酵罐。发酵罐根据容积和用途不同,分为种子罐(菌种发酵罐)和发酵罐。发酵罐根据需氧类型的不同又分为通风式发酵罐和厌氧发酵罐。
发酵罐的罐体尺寸从50L—5000L全系列。目前发酵工业中经济实用的空气方法,它是采用定期的介质来阻截流过的空气所含的微生物,而取得无菌空气,常用的过滤介质有棉花、活性炭或玻璃纤维、有机合成纤维、有机和无机烧结材料等等。由于被过滤的气溶胶中微生物的粒子很小,一般只有0.5~2μm,而过滤介质的材料一般孔径都大于微粒直径的几倍到几十倍,因此,过滤机理比较复杂。同时,由于空气在压缩过程中带入的油雾和水蒸汽冷凝的水雾影响,使过滤的因素变化更多。当过滤介质孔隙小于或被过滤的微粒直径时,通常称为过滤。随着工业的发展,过滤介质逐渐由天然材料棉花过滤到玻璃纤维、细玻璃纤维和其他浇结材料的过滤介质及微孔超滤膜的过滤。目前,在许多发酵工厂运用膜材质进行空气,获得了较好的效果。