淺析溫度對(duì)發(fā)酵罐使用影響以及控制溫度方法
發(fā)酵罐對(duì)于溫度的要求有,可根據(jù)工藝需要設(shè)置加熱夾套,生物發(fā)酵罐加熱方式有:電加熱、蒸汽加熱、導(dǎo)熱油加熱、遠(yuǎn)紅外加熱攪拌罐。也可在攪拌罐頂部加設(shè)噴頭,對(duì)攪拌過程進(jìn)行霧化處理。電機(jī)可選用電磁調(diào)速或擺線針輪減速機(jī),拌和漿可根物粘稠度選用漿式、框式、推動(dòng)式、斜葉工等多種形式,使用安全可靠,操作維護(hù)簡(jiǎn)略。
帶加熱的生物發(fā)酵罐需斷定罐內(nèi)的液料最高加熱溫度(或蒸汽滅菌溫度),以斷定拌和電機(jī)支座的做法及罐體的鋼板厚度與隸屬配件的承壓能力(造價(jià)會(huì)不同)。罐內(nèi)是否有進(jìn)氮?dú)狻嚎s空氣或真空負(fù)壓也決議罐的結(jié)構(gòu)不同(造價(jià)也會(huì)不同),那么今天就來說一下具體有哪些影響,以及我們應(yīng)該如何控制發(fā)酵罐的溫度。
發(fā)酵罐對(duì)于溫度的要求是很嚴(yán)苛的,因?yàn)闇囟葧?huì)直接影響到罐內(nèi)反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)速率、反應(yīng)方向,直接影響結(jié)果的導(dǎo)向。發(fā)酵罐溫度對(duì)發(fā)酵過程的影響是多方面的,它會(huì)影響各種酶反應(yīng)的速率,改變菌體代謝產(chǎn)物的合成方向,影響微生物的代謝調(diào)控機(jī)制。
除這些直接影響外,溫度還對(duì)發(fā)酵液的理化性質(zhì)產(chǎn)生影響,如發(fā)酵液的粘度、基質(zhì)和氧在發(fā)酵液中的溶解度和傳遞速率、某些基質(zhì)的分解和吸收速率等,進(jìn)而影響發(fā)酵的動(dòng)力學(xué)特性和產(chǎn)物的生物合成。
發(fā)酵罐發(fā)酵溫度是既適合菌體的生長(zhǎng),又適合代謝產(chǎn)物合成的溫度,它隨菌種、培養(yǎng)基成分、培養(yǎng)條件和菌體生長(zhǎng)階段不同而改變。理論上,整個(gè)發(fā)酵過程中不應(yīng)只選一個(gè)培養(yǎng)溫度,而應(yīng)根據(jù)發(fā)酵的不同階段,選擇不同的培養(yǎng)溫度。
那么該怎么控制發(fā)酵溫度呢?
但實(shí)際生產(chǎn)中,由于發(fā)酵液的體積很大,升降溫度都比較困難,所以在整個(gè)發(fā)酵過程中,往往采用一個(gè)比較適合的培養(yǎng)溫度,使得到的產(chǎn)物產(chǎn)量最高,或者在可能的條件下進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在生長(zhǎng)階段,應(yīng)選擇最適生長(zhǎng)溫度,在產(chǎn)物分泌階段,應(yīng)選擇最適生產(chǎn)溫度。
需要控制發(fā)酵溫度,首先需要對(duì)發(fā)酵溫度進(jìn)行測(cè)量,發(fā)酵溫度可通過溫度計(jì)或自動(dòng)記錄儀表進(jìn)行檢測(cè),通過向發(fā)酵罐的夾套或蛇形管中通人冷水、熱水或蒸汽進(jìn)行調(diào)節(jié)。
工業(yè)生產(chǎn)上,所用的發(fā)酵罐在發(fā)酵過程中一般不需要加熱,因發(fā)酵中釋放了大量的發(fā)酵熱,在這種情況下通常還需要加以冷卻,利用自動(dòng)控制或手動(dòng)調(diào)整的閥門,將冷卻水通人夾套或蛇形管中,通過熱交換來降溫,保持恒溫發(fā)酵。