工业医药生物发酵罐

罐体：主要用来培养发酵各种菌体，密封性要好（防止菌体被污染）
罐体当中有搅拌桨，用于发酵过程当中不停的搅拌
底部通气的Sparger，用来通入菌体生长所需要的空气或氧气罐体的**盘上有控制传感器，常用的有pH电和DO电，用来监测发酵过程中发酵液pH和DO的变化控制器，用来显示和控制发酵条件等等。校正pH电和溶氧电。
2) 罐体灭菌。根据需要将培养基配入罐体，按要求封好后，小型发酵罐（5L）可将罐体放入大灭菌锅灭菌（115℃，30分钟）；大型发酵罐（10L及以上）采用蒸汽灭菌（121℃，30min）。
3) 待罐体冷却后，将其置于发酵台上，安装完好；打开冷却水，打开气泵电源，连接通气管道开始通气，调节进气旋钮使通气量适当,使罐压保持在0.05MPa；设置温度、pH、搅拌速度等，并在确定的转速和通气量下对溶氧电进行斜率标定，数值为
4) 待温度稳定，各项参数都正确后，将预摇好的种子接入，开始发酵计时，并开始记录各种参数。
5) 发酵完毕后清洗罐体和电，将pH电插入有3M的三角瓶中待用，溶氧电的探头用保护套套好，保存备用。
该设备可广泛用于抗生素、氨基酸、酶制剂、维生素、**酸等好氧性发酵过程。在化工方面可用于气-液、气-液-固反应过程。在环保方面可用于污水处理。目前该设备在国内用于谷氨酸、抗生素、黄原胶、糖化酶、柠檬酸生产，设备体积已达到140m3，投入使用后取得了非常显著的经济效益。发酵所必须的空气在静态混合元件内外上下流动，带动发酵液循环，促进气-液充分混合。发酵罐产业在迅速发展，以生物发酵罐作为**的产品逐渐改变了传统高污染、高耗能的生产模式，并将发酵技术和现代生物技术相结合。据了解，生物发酵罐是用来进行微生物发酵的装置，它可通过优化微生物的发酵条件来提高发酵效率。根据所培养微生物的好氧和厌氧性，发酵罐可分为好氧型与厌氧型。
生物发酵罐的罐体尺寸通常从50L到5000L不等，可以根据使用者的要求立定制。一般生物发酵罐都是立式的，带有标准的夹套，以及平圆的涡轮搅拌装置。生物发酵罐一般都采用不锈钢316L材质，也有时候采用304材质。
生物发酵罐采用的设计压力一般有通常形式的，如果有要求，可以按照要求作出的设计。通常情况下，内筒的设计压力是0.25MPA，夹套设计的压力则在0.33Mpa。生物发酵罐一般都是表面机械抛光，ra小于等于0.35，表面上下封头采用抛光操作。内筒内部采用的亚光处理。

一种生物实验发酵罐，其特征在于：包括有外壳，所述外壳
内部设置有发酵仓，所述发酵仓与外壳之间设置有空腔，所述空腔上
设置有进水口和出水口，所述进水口上连有冷却装置，所述冷却装置
上连有水泵，所述水泵与出水口连接，所述发酵仓内部设置有转轴，
所述转轴贯穿外壳底部设置，所述转轴上设置有搅拌叶片和电机，所
述电机上连有太阳能电池板，所述发酵仓底部连有循环泵，所述发酵
仓**部设置有循环喷嘴，所述循环喷嘴与循环泵相连，所述发酵仓上
设置有温度传感器，所述温度传感器上连有微处理器，所述微处理器
与制冷装置连接。发酵是人类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。
其实这些年来，作为流体传输领域*的兰格精密泵为生命科学做出了不少贡献，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！

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。

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、**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。
产品广泛应用于生物制药、**酸、食品、生物饲料、生物农药、食用菌、药用菌、动物细胞培养等工业化生产领域，主要产品有：不锈钢固体发酵罐、磁力搅拌玻璃发酵罐、光照反应器、实验室用不锈钢发酵罐、机械搅拌玻璃发酵罐、气升式不锈钢发酵罐、中试不锈钢发酵罐、工业化大生产不锈钢发酵罐。 公司以人为本，集中了一批生物工艺、生化工程、控制工程、传感技术及计算机软硬件等不同技术领域的技术人员，致力于生物发酵成套设备的研制和开发。具有生物反应器工艺、工程装备和人才培养一体化的技术支持能力。 本企业以高技术含量，可靠的产品质量
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