药品安全是重大的民生和公共安全问题，事关人民群众身体健康和社会和谐稳定。为进一步提高我国药品安全水平，维护人民群众健康权益，促进医药产业持续健康发展，我国出台了一系列政策。作为与药品直接接触的生产设备，制药机械的质量成为重点。新版GMP的出台和实施更为制药机械行业提高了门槛。
政策的出台和标准的制定是为制药机械行业的规范、科学、快速发展添柴加薪，也会在一定程度上为行业分支领域带来良机。作为制药机械行业的“一员大将”，发酵罐行业在此背景下为药品的无菌生产“保驾护航”。不过，随着科学技术的发展，发酵罐的应用领域也逐渐扩大，不但为药品的安全生产筑起防线，还为诸多领域撑起“防护伞”。
所谓的发酵罐，是指工业上用来进行微生物发酵的装置。发酵罐能耐受蒸汽灭菌、有一定的操作弹性、内部附件少(避免死角)、物料与能量传递性能强，可进行一定的调节以便于清洗、减少污染，适合于多种产品的生产以及减少能量的消耗。
由于发酵罐采用了无菌系统，在生产过程中能有效地避免外界对发酵品的污染，因此有着延长产品保质期和保证产品纯正的效果。按照发酵罐的设备，可以分为机械搅拌通风发酵罐和非机械搅拌通风发酵罐;按照微生物的生长代谢需要，分为好气型发酵罐和厌气型发酵灌。
以好气型发酵罐和厌气型发酵罐为例。好气发酵的发酵罐因需向罐中连续通入大量无菌空气，并为考虑通入空气的利用率，故在发酵罐结构上较为复杂，常用的有机械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。
而厌气发酵的发酵罐结构与好气发酵的发酵罐相比则较为简单。行业以及市场对于这类发酵罐有着诸多要求，例如要能封闭、能承受一定的压力、有冷却设备、罐内装置少，消灭死角，便于清洗灭菌等。
科技在发展，行业也在变化。发酵罐的应用领域正随着市场和用户需求的变化而变化着。目前，发酵罐广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药等领域。以发酵罐在啤酒酿造上的应用为例，上述厌气型发酵灌的酒精和啤酒都属于嫌气发酵产物，其发酵罐因不需要通入昂贵的无菌空气，因此在设备放大，制造和操作时，都比好气发酵设备简单得多。
乳制品、酒类、食品添加剂等的制成都需要发酵的过程，且这些产品需要的是一个无菌和无污染的过程。发酵罐就采用了无菌系统，能够避免和防止空气中微生物的污染，大大延长了产品的保质期和产品的纯正。以下从四个领域来介绍发酵罐在当中的应用。
首先是酒类。啤酒是人类最古老的酒精之一，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料。在啤酒酿造过程中，先将冷却后的麦汁添加酵母送入发酵池或圆柱锥底发酵罐中进行发酵，用蛇管或夹套冷却并控制温度。进行下面发酵时，最高温度控制在8~3℃，发酵过程分为起泡期、高泡期、低泡期，一般发酵5~10日。
发酵罐在啤酒发酵过程对温度控制有以下三个特性。首先是时滞性，酵母发酵的产热使罐内的酒体温度升高，发酵液内部存在一定的对流，需要经过一段时间，被控量才会发生变化，会影响到测温点的准确性。其次是时变性，啤酒发酵是从起酵、旺盛、衰减到停止不变的间歇过程。酵母在不同阶段的活力不同，放热量也不同。最后是强关联性，发酵罐内的酒体有对流性，任一控制量的变化都会引起三个被控制量的变化，有很强的相互影响性。
在主发酵自然升温段中，汁添加酵母后二始繁殖并降解可发酵糖释放热量，使发酵液温度上升，一般经过时可以升到规定最高发酵温度，此时打开冷媒阀控制温度不超过最高控制温度。而在主发酵控温段中，酵母大量繁殖，发酵产生大量热量和二氧化碳气体，气体上升。发酵罐罐内酒体的中、下部度发生变化。通过控温，要使酒体循环充分，形成自下而上的对流，带动酵母悬浮更有利于生化反应的进行。
其次是酱油酿造。酱油是中国传统的调味品。用豆、麦、麸皮酿造的液体调味品。色泽红褐色，有独特酱香，滋味鲜美，有助于促进食欲。酱油酿造应用具体体现在酱油的制曲过程中。通过采用现代固体发酵技术，可以将制曲的活动空间和范围尽可能地压缩，同时在相对比较封闭的空间中，制曲也不会受到明显的感染，既确保了制曲过程的科学完善，又着力将固态发酵技术实时地应用到研究实践中。
然后是红曲生产。红曲是以籼米为原料，采用现代生物工程技术分离出优质的红曲霉菌经液体深层发酵精制而成，是一种纯天然、安全性高、有益于人体健康的食品添加剂。其主要是通过一系列的高新发酵技术，以大米为原料，经过一系列的菌种添加与培养后所逐渐形成的一种稳定的生产方式。将现代固态发酵罐的相关技术和设备充分运用于红曲生产活动中，既能够有效地控制发酵的准确时间，又能够有效防止红曲被污染，从而进一步确保红曲的质量和产量。
最后是酶制剂生产。酶制剂是指从生物中提取的具有酶特性的一类物质，主要作用是催化食品加工过程中各种化学反应，改进食品的加工方法。目前，研究人员在新形势下正不断通过将变异菌种加入固态发酵，从而有效提高产酶的酶活率。值得注意的是，通过固态发酵技术所生产的活力淀粉酶其碳源浓度较高，在发酵过程中培养基质通过以在液体深层发酵活动中消除酶的分解代谢，从而促成了α-淀粉酶的大量合成。
发酵罐是目前发酵工业中广泛应用的一种生物反应器，是一种很好的“低碳经济”模式，其应用领域也在逐渐拓宽。此外，不同的应用领域对发酵罐也提出了不同的要求，药机企业们也在针对市场需求和制药工艺要求，逐渐加大对发酵罐的研发力度，从而制造出一系列人性化、功能化的发酵罐装置。
文章来源：中国制药网
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