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發酵罐|生物發酵罐|不銹鋼發酵罐培養基滅菌的工程設計

 

一、無菌的標準

根據微生物熱死滅方程，要求滅菌后達到無菌是很難做到的，也是不必要的。因此在工程設計中常取N=10^-3。

 二、分批滅菌
   1，分批滅菌的設計

在發酵罐中進行實罐滅菌，是典型的分批滅菌。全過程包括升溫、保溫、降溫三個過程。

        2，保證間歇滅菌成功的要素

（1）內部結構合理（主要是*），焊縫及軸封裝置可靠，蛇管無穿孔現象

（2）壓力穩定的蒸汽

（3）合理的操作方法。

      3，培養基間歇滅菌過程中應注意的問題

（1）溫度和壓力的關系

（2）泡沫問題

（3）投料過程中，麩皮和豆餅粉等固形物在罐壁上殘留的問題

（4）滅菌結束后應立即引入無菌空氣保壓

 三、連續滅菌的設計

 

1，連續滅菌的流程

（1）噴射加熱連續滅菌

 

 

    （2）薄板換熱器連續滅菌

 

 

 

    （3）噴淋冷卻連續滅菌

 

 

 

2，連續滅菌設備的結構及計算

（1）設備結構：

套管式連消塔

       噴嘴式連消塔

連消器

         噴射加熱器

薄板換熱器
   

 

 

1，連續滅菌的優缺點

優點

–保留較多的營養質量

–容易放大

–較易自動控制；

–糖受蒸汽的影響較少；

–縮短滅菌周期；

–在某些情況下，可使發酵罐的腐蝕減少；

–發酵罐利用率高；

–蒸汽負荷均勻。

缺點

–設備比較復雜，投資較大。

2，分批滅菌的優缺點

優點

–設備投資較少

–染菌的危險性較小

–人工操作較方便

–對培養基中固體物質含量較多時更為適宜

缺點

–滅菌過程中蒸汽用量變化大，造成鍋爐負荷波動大，一般只限于中小型發酵裝置。

 五、影響滅菌的因素

 

（1）培養基成分對滅菌的影響

油脂，糖類及一定濃度的蛋白質可增加微生物的耐熱性，另一些物質，如高濃度的鹽類，色素等可削弱其耐熱性。

（2）培養基的物理狀態對滅菌的影響

（3）培養基中微生物數量對滅菌的影響

（4）培養基中氫離子濃度對滅菌的影響

培養基中氫離子濃度直接影響滅菌的效果。培養基的 酸堿度越大，所需殺滅微生物的溫度越低。

（5）微生物細胞中水分對滅菌的影響

細胞含水越多，蛋白質變性的溫度越底

（6）微生物細胞菌齡對滅菌的影響

老細胞水分含量低、低齡細胞水分含量高

（7）空氣排除情況對滅菌的影響

（8）攪拌對滅菌的影響

（9）泡沫對滅菌的影響

 六、發酵罐的滅菌

 

培養基的滅菌如果是采用連續滅菌法。則發酵罐應在加入滅菌的培養基前先行單獨滅菌。通常是用蒸汽加熱發酵罐的夾套或設管并從空氣分布管中通入蒸汽，充滿整個容器后，再從徘氣管中緩緩排出。容器內的蒸汽壓力保持1公斤，20分鐘。在保溫結束后，關鍵是隨即通入無菌空氣，使容器保持正壓，防止形成真空而吸入帶菌的空氣。

七、補料液的滅菌

 

在發酵過程中，往往要向發酵罐中補入各種不同的料液。這些料液都必需經過滅菌。滅菌的方法則視料液的性質、體積和補料速率而定。如果補料量較大，而具有連續性時，則采用連續滅菌較為合適。也有利用過濾法對另補料液進行除菌。補料液的分批滅菌，通常是向盛有物料的容器中直接通入蒸汽。所有的附屬設備和管道都要經過滅菌。

 發酵罐 編輯：北京靜鑫機械--蔣大偉  87607599

 

 

 

 

四、連續滅菌與間歇滅菌的比較

維持罐