不锈钢发酵罐的技术原理与设备参数介绍

技术原理

• 无菌环境维持：不锈钢发酵罐采用优质不锈钢材质，具有良好的耐腐蚀性和表面光洁度，易于清洁和消毒，可有效防止微生物污染。同时，通过空气过滤系统、蒸汽灭菌系统等确保发酵过程在无菌环境下进行。

• 温度控制：发酵过程中微生物或细胞的生长代谢会产生热量，同时不同的发酵阶段对温度有特定要求。发酵罐配备有温度控制系统，通常采用夹套或盘管结构，通过循环热水或冷水来精确调节发酵液的温度，使其保持在适宜的范围内，以满足微生物或细胞的生长需求。

• pH 值控制：微生物的生长和代谢会导致发酵液 pH 值的变化，而合适的 pH 值是保证发酵过程顺利进行的关键因素之一。发酵罐通过添加酸或碱溶液来调节 pH 值，pH 电极实时监测发酵液的 pH 值，并将信号反馈给控制系统，从而精确控制酸碱添加量，维持 pH 值稳定。

• 搅拌与通气：搅拌系统使发酵液充分混合，保证微生物或细胞均匀分布在发酵液中，同时促进营养物质的传递和溶解氧的分散。通气系统则向发酵液中通入无菌空气，为好氧微生物或细胞提供生长所需的氧气，同时带走发酵过程中产生的二氧化碳等废气。

设备参数

• 容积：不锈钢发酵罐的容积大小根据实际生产需求而定，实验室规模的发酵罐容积通常在几升到几十升之间，如 5L、10L、50L 等；中试规模的发酵罐容积一般在几百升到几千升，如 100L、500L、1000L 等；大规模生产用的发酵罐容积可达到数万升甚至更大，如 5000L、10000L 等。

• 工作压力：发酵罐的工作压力一般在 0.1 - 0.5MPa 之间，具体数值取决于发酵工艺的要求。对于一些需要在高压下进行的发酵过程，如某些抗生素的生产，发酵罐的设计压力可能会更高，可达 1MPa 或以上。

• 温度控制范围：通常发酵罐的温度控制范围在 20 - 60℃之间，这一范围能够满足大多数微生物和细胞的生长需求。对于一些特殊的发酵过程，如高温发酵或低温发酵，发酵罐的温度控制范围可以根据具体要求进行调整。

• 搅拌转速：搅拌转速一般在 50 - 1000rpm（转 / 分钟）之间。较低的转速适用于一些对剪切力不敏感的微生物或细胞培养，而较高的转速则可用于需要强化传质和混合效果的发酵过程，如酵母发酵生产酒精等。在实际应用中，可根据发酵液的粘度、菌体浓度等因素进行调整。

• 通气量：通气量通常以体积空气流量与发酵液体积的比值来表示，单位为 vvm（体积 / 体积 / 分钟）。一般发酵过程的通气量在 0.5 - 2.0vvm 之间。例如，对于一个 10L 的发酵罐，通气量为 1.0vvm 时，每分钟通入的空气体积为 10L。通气量的大小需要根据微生物或细胞的需氧特性以及发酵工艺的要求进行优化。

本厂闲置二手酸奶发酵罐