實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵罐是專為微生物發(fā)酵設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,能在控制環(huán)境下進(jìn)行微生物培養(yǎng)與發(fā)酵實(shí)驗(yàn)。它可準(zhǔn)確調(diào)控溫度、pH值、氧氣供應(yīng)等條件,為微生物生長(zhǎng)提供穩(wěn)定環(huán)境,模擬工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景,用于研究微生物生長(zhǎng)特性、代謝規(guī)律及發(fā)酵工藝優(yōu)化,助力生物工程、制藥、食品科學(xué)等領(lǐng)域研發(fā)。
實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵罐類型:
1.按材質(zhì)分:有不銹鋼發(fā)酵罐和玻璃發(fā)酵罐。不銹鋼發(fā)酵罐適合長(zhǎng)期、大型實(shí)驗(yàn),耐腐蝕、易清潔、可高溫滅菌;玻璃發(fā)酵罐便于觀察發(fā)酵現(xiàn)象,如菌絲生長(zhǎng)形態(tài)、液體顏色變化等,但不適合高壓、強(qiáng)腐蝕環(huán)境。
2.按操作方式分:分為手動(dòng)控制發(fā)酵罐和自動(dòng)控制發(fā)酵罐。手動(dòng)控制發(fā)酵罐需人工操作各參數(shù)調(diào)節(jié),操作簡(jiǎn)單但精度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大;自動(dòng)控制發(fā)酵罐通過(guò)傳感器和控制器實(shí)現(xiàn)溫度、pH值、攪拌速度等參數(shù)的準(zhǔn)確自動(dòng)控制,提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性和重復(fù)性。
實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵罐的主要結(jié)構(gòu):
1.罐體:多由不銹鋼或玻璃制成,不銹鋼罐體堅(jiān)固耐用、密封性好,適合長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn);玻璃罐體便于觀察內(nèi)部情況,但強(qiáng)度相對(duì)較低。其容量有多種規(guī)格,一般500L以下為實(shí)驗(yàn)室常用,以滿足不同實(shí)驗(yàn)規(guī)模需求。
2.攪拌系統(tǒng):包括攪拌軸和葉輪,通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)使培養(yǎng)液混合均勻,確保營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、氧氣等均勻分布,讓微生物充分接觸,同時(shí)避免局部溫度、濃度差異,保證發(fā)酵過(guò)程穩(wěn)定。
3.溫控系統(tǒng):通常配備高效冷卻和加熱裝置,如夾套式結(jié)構(gòu),可通過(guò)循環(huán)介質(zhì)準(zhǔn)確控制發(fā)酵溫度,因?yàn)闇囟葘?duì)微生物生長(zhǎng)和代謝影響重大,不同微生物有其適合生長(zhǎng)的溫度范圍。
4.通氣系統(tǒng):為好氧微生物提供氧氣,由空氣過(guò)濾器、空壓機(jī)、氣體分布器等組成??諝膺^(guò)濾器過(guò)濾空氣中的雜質(zhì)和微生物,確保進(jìn)入發(fā)酵罐的空氣無(wú)菌;氣體分布器使空氣均勻分散在培養(yǎng)液中,提高氧傳遞效率。
5.pH檢測(cè)與控制系統(tǒng):實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)酵液pH值,通過(guò)自動(dòng)添加酸或堿來(lái)維持pH穩(wěn)定,因?yàn)閜H變化會(huì)影響微生物細(xì)胞膜電荷、酶活性等,進(jìn)而影響發(fā)酵進(jìn)程。
6.其他部件:還有壓力傳感器用于監(jiān)測(cè)罐內(nèi)壓力,確保安全;消泡劑添加裝置可防止泡沫過(guò)多影響發(fā)酵;取樣口便于獲取樣品進(jìn)行檢測(cè)分析。