發酵罐的分類和用于動物細胞培養的發酵罐介紹
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來源:鎮江格瑞生物有限公司
發酵罐的分類:
發酵工業上最常用的是通風攪拌罐。除了通風攪拌發酵罐外,其它型式的發酵罐如:氣提式發酵罐,壓力循環發酵罐,帶超濾膜的發酵罐等。
典型發酵設備:種子制備設備、主發酵設備、輔助設備(無菌空氣和培養基的制備)、發酵液預處理設備、粗產品的提取設備、產品精制與干燥設備、流出物回收,利用和處理設備
發酵罐工藝操作條件
1.溫度:25~40℃。
2.壓力:0~1kg/cm3(表壓)。
3.滅菌條件;溫度100~140℃,壓力0~3kg/cm3(表壓)。
4.pH:2~11。
5.需氧量:0.05~0.3kmo1/m3·h。
6.通氣量:0.3~2VVM。
7.功率消耗:0.5~4kW/m3。
8.發酵熱量:5000~20000kcal/m3.h
各分類作用介紹:
(1)機械攪拌通風發酵罐
是利用機械攪拌器的作用,使經過過濾除菌的無菌空氣與發酵醪液充分混合,促使氧氣在醪液中充分均勻溶解,以保障微生物生長、繁殖、代謝所需的氧氣。這類發酵罐適用性強,是目前生產上最重要的反應器。
(2)自吸發酵罐
不需要空氣壓縮機,在攪拌過程中自動吸入空氣。多用于乙酸發酵和酵母增殖的發酵生產。
(3)氣升發酵罐
無攪拌傳動裝置,是借助培養液的密度差完成液體的循環。常用來生產SCP和處理廢水。
(4)塔式發酵罐
徑高比較大(1:6以上),可視為無機械攪拌器的延伸,多用于啤酒發酵等。
用于動物細胞培養的發酵罐的工藝技術簡介
動物細胞發酵罐是實現動物細胞大規模培養的樞紐與核心設備,為細胞生長提供相宜的環境,關系到細胞培養的質量和產量,因而在動物細胞大規模培養技術研究中據有舉足輕重的地位,對于實現產業規模化高效出產具有重大意義。根據動物細胞的培養特性,具務低的剪切,較好的傳遞效果和液體力學性質是這類發酵罐設計或改進所必需遵循的原則。
兩種重要的動物細胞培養發酵罐:
1、攪拌式發酵罐
攪拌式發酵罐靠攪拌漿提供相攪拌的動力,它有較大操縱范圍、良好的混合性和濃度平均性,因此在生物反應中被廣泛應用。動物細胞培養中的攪拌式發酵罐都是經由改進的,包括改進供氧方式、攪拌漿的形式及在發酵罐內加裝輔件等。各種動物細胞培養攪拌式發酵罐的主要區別在于攪拌器的結構。這些攪拌器外形主要有棒形、氣槳葉形、圓筒形,攪拌方式主要有表面攪拌、深層攪拌、氣流攪拌;動力來源為磁力或是電念頭驅動。
2、氣升式發酵罐
氣升式發酵罐也是實現動物細胞高密度培養的常用設備之一,尤其合用于培養切變敏感的細胞。氣升式發酵罐與攪拌式發酵罐比擬,產生的湍動溫順而平均,剪切力相稱小,器內沒有機械運動部件,因而細胞操縱率比較低;直接噴射空氣供氧,氧傳遞速率高;液體輪回量大,使細胞和營養成分能平均分布于培養基中。
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