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发酵罐的使用,清晰版

1、发酵罐管路

上图是10L通气搅拌发酵罐的管路示意图,其中红线代表蒸汽流向,蓝线代表空气流向,绿线代表冷水流向,黑色虚线代表数据线或电线。

2、发酵罐操作

发酵罐的使用一般分为以下几个步骤:

首先检查发酵罐各部件工作是否正常,特别是安全阀是否正常,各个管路是否堵塞或泄漏,线路是否正常,有否漏电现象等等。

一切正常后,先进行空气过滤装置消毒,打开蒸汽发生器,进水阀门打开,加热,待蒸汽压力达到0.2Mpa时,打开放气阀门,确认关闭空气阀门、冷却水阀门、入罐入套层的蒸汽阀门等。打开粗过滤器和细过滤器的排污管阀门排污水,后关至微微打开状态,打开入罐空气管路排污阀门排污水,排污后,也关至微微打开状态,微微打开入罐空气阀门,同时应微微打开发酵罐排气管,通过调整蒸汽入粗过滤器阀门和入罐空气阀门的开关大小,调整两个过滤器的压力为0.125Mpa、温度121℃,灭菌30min。灭菌后,打开空气压缩机,压力为0.4Mpa,打开控制台,打开空气过滤器的入空气阀门,调整空气流量,使得转子流量计在较高风量,同时打开入罐空气阀门(即蒸汽阀门),打开上述三个排污阀门排污后关闭,调整各个阀门使得两个过滤器的压力在0.05Mpa,无菌空气过滤系统灭菌操作完成。

接着进行发酵罐空消,将罐底部入罐蒸汽阀门和蒸汽阀门打开,通入蒸汽,开启放气阀门,调整各个阀门,将罐内压力调整至0.125Mpa、温度121℃,灭菌30min,完成后关闭罐底部入罐蒸汽阀门和蒸汽阀门。需注意,空气入罐阀门应处于微微打开的状态。灭菌完成后,关闭蒸汽阀门和底部入罐蒸汽阀门,同时通过控制台降低无菌空气通入量,同时调整入罐空气阀门,使得粗、细过滤器的压力维持在0.05Mp,发酵罐罐内压力保持微正压,大约在0.01Mpa,基本接近0Mpa,完成空消操作。

完成空消后,待罐内压力基本接近为0Mpa时,打开培养基入料口,加入配好的培养基,接好线路,温度电极、pH电极、溶氧电极、泡沫电极等。封好口待用。其中pH电极、溶氧电极需要校正。

以上工作完成后,将发酵罐各个入口封好,接好,打开搅拌,设置为低速度,一般为100r/m,完成实消前准备工作。

实消一般按照以下方法进行,现将套层的蒸汽阀门和蒸汽阀门打开,同时,加热直至罐内温度达到60~70℃,打开罐底部入罐蒸汽阀门,使蒸汽进入发酵罐内,打开放气阀门,确保蒸汽发生器出口蒸汽压力在0.4MPa,加热,直至0.125Mpa、温度121℃,灭菌30min,通过调整蒸汽的量调整。实消完成后,先关罐底入罐蒸汽阀门,再关闭蒸汽阀门和套层蒸汽阀门。打开冷却水管路冷却至培养温度,待用。(需要提醒的是,水泵前的加热水箱是为了保护水泵而设的)

接种操作是实消后紧跟的操作,将罐体温度降至培养所需要的温度,将空气入罐阀门打开,避免形成负压,保持压力在0.05MPa,后将空气入罐阀门关小,维持罐内为正压,一般在0.01MPa,关闭转速。将火环酒精点燃,打开接种口,带上半湿的长筒手套(最好是灭菌的,加无菌水),将三角瓶瓶内的种子倒入发酵罐中,整个操作应在火焰保护下进行。后关闭接种口,去掉火环。调整控制台参数(通风量、转速、温度等),完全打开入罐空气阀门,开启转速,校对溶氧电极100%,同时在火焰保护下将补料瓶钢针插入补料口(补料瓶事先已经灭菌),同时在补料口应封好口,避免杂菌进入,培养期间罐体始终保持0.05MPa的压力,通过各个阀门调整。此时应开通冷却水管路,维持罐温。

培养发酵时,定时观察记录数据,及时补料消泡,取样分析,尽可能防止异常现象的发生。达到发酵终点的各项指标时,结束发酵,放罐。放罐时,关闭空气系统、冷却水系统、搅拌,待罐压接近零时,打开放料阀,将发酵料液放入储罐中,以待后继工序处理。

发酵结束后,应及时进行那个发酵罐洗涤,洗涤可以采用浸泡、冲洗、毛刷等方式进行洗涤,确保不留死角,洗涤彻底,防治残留的培养基污染杂菌,同时洗涤完成后,应进行发酵罐的空消,杀灭罐内残留的各种微生物。以备再次使用。

二、电极校正、取样、补料、参数设置

1、电极校正

校正方法如下

pH电极校正:将控制台参数调整至电极校正,选pH电极校正,将电极浸入缓冲液pH7.0(0.2mol/LNa2HPO4 16.47mL,0.1mol/L柠檬酸3.53mL)中,一获得稳定读数就立即将pH电极屏幕显示设定到缓冲液的值。

将蒸馏水漂洗电极玻璃球泡部位,然后用软纸轻轻擦干,再浸入第二种缓冲液pH9.2(1/15mol/LNa2HPO4)或pH4.0(0.2mol/LNa2HPO4 7.71mL,0.1mol/L柠檬酸12.29mL)中,获得稳定读数后,设定pH值。如此反复2~3次,直至读数与被测试剂相同并稳定。以上程序不得颠倒,否则不能获得有效的校准。

溶氧电极零点的校正:将控制台参数调整至电极校正,选溶氧电极校正,将溶氧电极放入新配置的饱和亚硫酸钠溶液中,待获得稳定数值,控制台屏幕数值都不在发生变化时设定零点。(需注意,100%溶氧度在实消完成后,各参数设定、接种后设定)。

2、参数设置

开启控制台,按照系统说明,设置好参数。

3、取样、补料

根据参数,及时补料和消泡。每6h取样一样,进行参数测定。

三、实训步骤(发酵罐管路与操作)

a实训目的

Ⅰ掌握发酵罐的构造

Ⅱ掌握发酵罐的管路

b仪器设备

镇江东方50L机械搅拌发酵罐、空气压缩机、蒸汽发生器、冷却水管路等等

c步骤

Ⅰ发酵罐构造和管路

Ⅱ使用步骤

Ⅲ使用前检查

Ⅳ开机与空气系统消毒灭菌

Ⅴ空消

Ⅵ电极校正与接入

Ⅶ实消

Ⅷ接种

Ⅸ培养发酵

Ⅹ发酵终止与放罐

Ⅺ发酵罐洗涤


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