SFQ 型氣升式發(fā)酵罐
大多數(shù)發(fā)酵罐的研究是關(guān)于液相體系的，但必須提到利 用固相底物的發(fā)酵體系也廣泛地在實(shí)行著。這種固相底物發(fā) 酵實(shí)際上早于液相發(fā)酵幾千年。例如東方國(guó)家用發(fā)酵制酒、豆 豉、醬油、培養(yǎng)蘑菇以及利用有機(jī)廢物做堆肥等都屬于固相底 物的發(fā)酵體系。這些生物工程的規(guī)模是巨大的，奇怪的是竟 被現(xiàn)代發(fā)酵專(zhuān)家們忽略掉了，部分原因可能是由于它們太復(fù) 雜難以用數(shù)學(xué)模型語(yǔ)言來(lái)說(shuō)明。近來(lái)人們對(duì)這種體系的興趣 在增加，許多值得花時(shí)間的研究現(xiàn)在正在進(jìn)行著.
固相底物發(fā)醉(SSF )既適于分批進(jìn)行，也適于連續(xù)進(jìn)行，所用的設(shè)備并不比傳統(tǒng)的攪拌槽復(fù)雜多少。大多數(shù)固體 底物發(fā)酵過(guò)程通常用絲狀真菌或某些酵母菌或鏈霉菌，因?yàn)?這些生物能在濕度低的情況下發(fā)生作用。
關(guān)于固相底物的發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)在西方文獻(xiàn)中少有論及， 但在日文文獻(xiàn)中有大量論述可供參考。
固相底物發(fā)酵過(guò)程需要的能量少，這對(duì)發(fā)展生物工程來(lái) 說(shuō)顯然是吸引人的。新的研究推測(cè)，也許固相底物發(fā)酵會(huì)愈 來(lái)愈多地在工業(yè)生產(chǎn)水平上被采用。
發(fā)酵罐有封閉式和開(kāi)放式兩大類(lèi)，所謂封閉式體系是指 該體系在發(fā)酵過(guò)程中沒(méi)有物質(zhì)添入或從發(fā)酵罐取出，因之在 傳統(tǒng)的分批或封閉發(fā)酵體系巾，所有營(yíng)養(yǎng)成分在發(fā)醉開(kāi)始時(shí) 一次投入，其結(jié)果是在該體系中生物的生長(zhǎng)速率因?yàn)樵诎l(fā)酵 過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)成分的逐漸消耗或有害物質(zhì)的逐漸積累后遞減 到零.正因?yàn)檫@個(gè)原因在封閉式發(fā)酵過(guò)程中生物的代謝總是 處于不斷變化著的狀態(tài)。目前大多數(shù)生物工程過(guò)程是以這種 方式進(jìn)行的，故必須使其條件化以期獲得所需產(chǎn)品的 大產(chǎn)量，啤酒釀造，杭菌素和酶的生產(chǎn)等等即屬此類(lèi)。
工業(yè)生產(chǎn)用的發(fā)酵大小范圍可以從10000升到200000升，巨型的400000。升的反應(yīng)器近也已投入使用。 較小的發(fā)酵罐主要用于價(jià)格昂貴、體積小的產(chǎn)品，如某 些酶類(lèi)和化學(xué)試劑。而較大一些的發(fā)酵罐則廣泛用于生產(chǎn)抗 菌素和有機(jī)酸等。
對(duì)分批發(fā)酵的改進(jìn)是分批填料體系，大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以 在發(fā)酵過(guò)程中添加進(jìn)去，以補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)的消耗或者起新化合物 的選擇性激活劑的作用，面包工業(yè)的酵母生產(chǎn)即是這方面的 例子。不過(guò)體系還是封閉式的，因?yàn)椴](méi)有連續(xù)性的物質(zhì)流 出.
與此相反的是，如果一個(gè)發(fā)酵體系的所有成分，如生物 和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能不停地進(jìn)入發(fā)酵罐和離開(kāi)發(fā)酵罐，則稱(chēng)之為開(kāi) 放式體系。這種開(kāi)放式的連續(xù)流動(dòng)的發(fā)酵體系，不斷地有新 鮮營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入，并不斷地有生物量或其他產(chǎn)品輸出
