小試發(fā)酵罐,特別是實(shí)驗(yàn)室用的小型發(fā)酵罐,是進(jìn)行液體發(fā)酵實(shí)驗(yàn)的重要設(shè)備。小試發(fā)酵罐其組成通常包括以下幾個(gè)關(guān)鍵部分:
一、罐體
材質(zhì):實(shí)驗(yàn)室用的小型發(fā)酵罐罐體一般由耐壓玻璃或不銹鋼制成。10L以下多用耐壓玻璃制作,而10L以上則常用不銹鋼板或鋼板制作。不銹鋼材質(zhì)如SUS304或316L因其耐腐蝕性和易清潔性而廣受歡迎。
結(jié)構(gòu):罐體為一硬質(zhì)圓筒,底和頂兩端用不銹鋼板及橡膠墊圈密封構(gòu)成。頂部設(shè)有多個(gè)孔口,用于加料及接種、放置溫度計(jì)、補(bǔ)料、放置DO(溶解氧)電極、pH電極、消泡電極、取樣管以及攪拌器和冷凝管等。
附加裝置:罐體還可能配備有液位顯示、取樣閥、防爆視鏡、液位計(jì)口、空氣呼吸口、表盤(pán)式溫度計(jì)、CIP清洗口、SIP滅菌口等,以滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的各種需求。
二、控制系統(tǒng)
溫度控制系統(tǒng):包括發(fā)酵罐罐體底部的冷卻水管和空氣出口處冷凝器上的冷卻水管。通過(guò)通入冷卻水來(lái)維持發(fā)酵過(guò)程中溫度的恒定。
攪拌系統(tǒng):由攪拌馬達(dá)和攪拌聯(lián)動(dòng)裝置組成。攪拌馬達(dá)提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力,帶動(dòng)攪拌聯(lián)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng),其葉片攪動(dòng)發(fā)酵液,打散氣泡,增加氣液接觸界面,從而提高溶氧水平。
三、監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)系統(tǒng)
監(jiān)測(cè)裝置:
溫度探頭:用于監(jiān)測(cè)培養(yǎng)過(guò)程中的溫度變化。
溶氧電極:直接浸在發(fā)酵液中,監(jiān)測(cè)發(fā)酵液中的溶氧變化。
pH電極:同樣直接浸在發(fā)酵液中,監(jiān)測(cè)發(fā)酵液中pH的變化。
調(diào)節(jié)裝置:
空氣流量計(jì):通過(guò)調(diào)節(jié)空氣流量的大小來(lái)手動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)酵液中的溶氧水平。
酸堿平衡裝置:通過(guò)蠕動(dòng)泵將酸性或堿性溶液泵入發(fā)酵液中以調(diào)節(jié)其pH值。
四、輔助設(shè)備
空氣壓縮機(jī)(空壓站):為發(fā)酵罐提供壓縮空氣,以維持發(fā)酵過(guò)程中的氧氣供應(yīng)。
蒸汽發(fā)生器(鍋爐房):用于產(chǎn)生蒸汽,為發(fā)酵罐的加熱、滅菌等過(guò)程提供熱源。