发酵是人们较早接触的一种生物化学反应 通过对具有生物活性的物质(微生物 动植物细胞 酶等)进行大规模的生长培养 从而产生和积累大量人们所需要的代谢产物的过程 称为“发酵”。如今在食品工业 生物和化学工业中均有广泛应用。作为精密流体传输领域深耕者 融柏恒流泵为生命科学领域也做出了不少贡献 特别是在发酵应用方面解决了不少挑战!
发酵罐(或各种各样的反应器)是发酵的核心设备 为发酵过程提供良好的反应环境 发酵罐结构主要包括反应容器和控制系统两大部分 反应容器提供发酵过程的反应环境 控制系统将反应环境控制在设定目标值。
一般认为:500L以下的是实验室规模的发酵罐 500L以上是生产规模的发酵罐。
实验室的小型发酵罐发酵是工业发酵罐发酵的原型和基础 为生产规模的发酵罐运行提供数据信息 包括:种子的验证 培养基配方的筛选 工艺参数的优化等 因此做好实验室小型发酵罐的发酵是今后投入工业生产的必经之路!
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 典型产品是融柏的OEM03-TH15产品
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
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 氮源要注意速效和迟效的互相搭配 少用速效营养 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最佳条件要求不同时 则可考虑培养基用分批补料来加以满足。
而消泡剂等试剂也是必不可少的 因为在进行发酵实验时 微生物必定会产生代谢产物 这些代谢产物会引起菌液中pH的变化 并且随着发酵的进行 肯定会产生大量的气泡 从而使菌液的溶氧下降 导致菌体无法正常生长繁殖 这时就需要酸碱来调节其pH 用消泡剂来消除大量气泡 使其达到最适宜的生长环境。
解决方案
由于实验室规模的发酵罐会进行多种多样的实验 经常需要更换添加液体种类 而融柏蠕动泵传输的液体只接触软管 只需要简单的更换软管就可以满足这种需求 是这类应用的比较好的选择。
实验室用小型发酵罐 通常可以采用融柏OEM03-TH15蠕动泵 体积小巧结构紧凑。中试规模的发酵罐需要的流量较大 可以采用融柏标准台式蠕动泵 既可手动调节 也可以实现远程闭环控制。
生产规模的发酵罐 由于工艺参数已经固定 一般不会更换添加液体种类 会有其它液体添加方式的选择 但蠕动泵依然是其中一种重要的方式 尤其是对剪切力敏感的液体 这类应用一般会选择大流量的蠕动泵。
融柏恒流泵拥有完整的蠕动泵产品线 包括:台式蠕动泵标准产品 固定转速型蠕动泵OEM产品 用户调速型蠕动泵OEM产品 用户驱动型蠕动泵OEM产品 满足客户的多种场景需求。