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生物工程發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與基本工作原理

更新時(shí)間:2024-07-25      點(diǎn)擊次數(shù):488
  生物工程發(fā)酵罐是生物工程領(lǐng)域中用于微生物或細(xì)胞培養(yǎng)的關(guān)鍵設(shè)備,提供了適宜的環(huán)境以促進(jìn)生物體的生長和代謝產(chǎn)物的生成。發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)和使用直接關(guān)系到生物工程產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。
 

 

  生物工程發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
  1.罐體:容納培養(yǎng)液的容器,通常設(shè)計(jì)為圓柱形,以便于攪拌和傳熱。
  2.攪拌系統(tǒng):包括攪拌器、攪拌軸和驅(qū)動(dòng)電機(jī)。攪拌器位于罐體底部,通過攪拌軸與電機(jī)連接,保持培養(yǎng)液中的細(xì)胞或微生物均勻分布,并促進(jìn)氧氣和其他營養(yǎng)物質(zhì)的傳遞。
  3.溫度控制系統(tǒng):通過夾套或盤管形式的加熱/冷卻系統(tǒng)來維持罐內(nèi)的恒溫條件。
  4.通氣系統(tǒng):通過空氣過濾器向罐內(nèi)輸送無菌空氣,保證好氧微生物的培養(yǎng)需求。
  5.pH和溶解氧監(jiān)測系統(tǒng):實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制培養(yǎng)液的pH值和溶解氧水平,確保適宜的生長環(huán)境。
  6.補(bǔ)料和排料口:用于在培養(yǎng)過程中補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)或排出培養(yǎng)液。
  7.采樣口:用于在不打開罐體的情況下取出樣品,以監(jiān)測培養(yǎng)狀態(tài)。
  操作原理:
  1.滅菌:在培養(yǎng)前,對(duì)發(fā)酵罐及其附屬設(shè)備進(jìn)行高溫蒸汽滅菌,確保無菌條件。
  2.接種:將預(yù)先培養(yǎng)好的微生物或細(xì)胞種子接入發(fā)酵罐。
  3.培養(yǎng):在恒定的溫度、pH值和氧氣供應(yīng)下,通過攪拌保持培養(yǎng)液的均勻性,促進(jìn)生物體的生長。
  4.監(jiān)測:通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測培養(yǎng)液的溫度、pH值、溶解氧等參數(shù),并根據(jù)需要調(diào)整。
  5.收獲:在培養(yǎng)周期結(jié)束時(shí),收集培養(yǎng)液,并通過離心、過濾等方法分離出目標(biāo)產(chǎn)品。
  生物工程發(fā)酵罐的應(yīng)用領(lǐng)域:
  1.醫(yī)藥:生產(chǎn)抗生素、疫苗、酶和其他生物活性物質(zhì)。
  2.食品:生產(chǎn)酵母、乳酸菌、維生素等食品添加劑。
  3.環(huán)保:處理廢水和廢氣,通過微生物降解有害物質(zhì)。
  4.化工:生產(chǎn)生物燃料、生物塑料等可再生資源。
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