发酵罐系统操作规范

lwdfjw · 发表于 2008-4-20 22:23:27

一、灭菌的操作
1. 关闭所有供水管路及空气管路。开启蒸汽管路阀门。同时稍开启发酵罐夹套的排气阀门，排放夹套剩水。
2. 开启发酵罐搅拌电机，转速至200rpm，使发酵液受热均匀。当温度升到95℃以上时，即可停止搅拌。然后待温度升至121℃（罐压在0.1～0.12Mpa）时即可计时开始。
3. 当计时开始后，发酵时间一般为20-30分钟。在此时间内应保证温度不低于120℃.同时可进行空气过滤器及空气管道的灭菌。
4. 空气过滤器及空气管道的灭菌：稍开过滤器的排水阀门，及空气管道的隔膜阀，保证空气管道的蒸汽灭菌。但不能开的太大，以免蒸汽大量进入罐内，而稀释培养基。
5. 出料、采样阀的蒸汽阀门及出口阀稍开，保证该管路灭菌。在发酵罐的盖上的接种口，同样需要放气，使其达到灭菌要求。
6. 当保温结束时，应先把空气管路中的隔膜阀关闭。把空气过滤器排水阀关闭，以及关闭取样阀出口阀门和接种口螺帽。然后再关闭各路蒸汽阀门。
7. 打开冷却水阀门及排水阀门，同时打开空气流量计和空气放空阀门，把空气过滤器吹干。此时必须注意罐压的变化。绝对不能让罐压低于0.02Mpa。及当罐压达到0.05Mpa时，立即将空气管路打开，保证发酵罐的罐压在0.05Mpa左右。
8. 当温度降到95℃时，即可打开搅拌。当温度低于50℃后，即可切入自动控温状态，使培养基达到接种温度，灭菌过程即告结束。
二、发酵过程的操作
1.    接种
接种方法可采用火焰接种法或差压接种法。
（1）火焰接种法：在接种口用酒精火圈消毒，然后打开接种口盖，迅速将接种液倒入罐内，在把盖拧紧。
（2）差压法，在灭菌前放入垫片。在接种时把接种口盖打开，先倒入一定量的酒精消毒。待片刻后把种液瓶的针头插入接种口的垫片。利用罐内压力和种液瓶内的压力差，将种液引入罐内，拧紧盖子。
2.    罐压
发酵过程中须手动控制罐压，即用出口阀控制罐内压力。调节空气流量的，须同时调节出口阀，应保持罐内压力恒定大于0.03Mpa。
3.    溶解氧（DO）的测量和控制
(1) 溶解氧的标定：在接种前，在恒定的发酵温度下，将转速及空气量开到最大值时的溶解氧DO值作为100%。
(2) 发酵过程的溶解氧DO测量和控制：DO的控制可采用调节空气流量和调节转速来达到。最简单是转速和溶氧的关联控制。其次则必须同时调节进气量（手动）控制。有时需要通入纯氧（如在某些基因工程菌的高密度培养中）才能达到要求的DO值。
4.  pH 的测量与控制
(1)  pH值的校正：在灭菌前应对PH电极进行PH值的校正。
（2）在发酵过程中PH值的控制使用蠕动泵的加酸加碱来达到的，酸瓶或碱瓶须先在灭菌锅中灭菌。
三、控制器的操作
1. 控制器的启动：打开电源，先按一下薄膜键盘上的“S/E”键，再按一下“确认”键，发酵控制程序启动；这时，如果加热器中水没有加满，程序会自动进行进水操作；待水加满后，用户可以按照上述的下位机控制器的操作方法进行对各个执行机构进行控制。
2. 控制器的操作：使用F1～F6按键将液晶屏中的界面切换到用户需要控制的界面中，使用方向键将界面中的光标移动到需要控制的变量上，如果是改变运行模式，直接按确认键即可，如果需要键盘输入数字，在输入数字后按确认键即可。如：
（1）温度控制：在手动方式中，对温度进行手动操作是比较简单，只需要改变手动状态的控制量即可。通过选择快捷键（F1～F5）进入到温度控制界面，然后移动光标使它指向到“手动方式”，按下“确认”键，即进入温度控制的手动方式中。此时，“手动方式”后面会出现一个小手来指示当前的选择是手动方式。将光标移动到手动设置区域, 通过上下移动光标选择到“控制量”。通过按数字键输入所需要设定的控制量输出值，如80，并按“确认”键确认；（注：控制量范围为0～100，当输入控制量大于50时为加热状态，反之为冷却状态）。
（2）转速的控制：使用光标移动键，移动光标到“设定值”处。在数字键盘上输入 300, 此时的“设定值”后应该出现“300”的数值；然后按下“确认”键确定输入。若输入有错误，可以按“清除”键清除数据。
四、蒸汽发生器的操作
1.  打开进水管开关，使蓄水箱水位至最高，保持进水状态
2.    连接发生器电源，向锅内供水至正常水位（液位管的50-80％），不得超过最高水位，且不得低于最低水位，关闭蒸汽出汽阀门
3.    插上电源，打开电源开关工作指示灯亮，开始加热锅水
4.    将蒸汽管连接至发酵罐体夹层管路系统，打开相关阀门，保持管路通畅，同时关闭发酵罐体出气阀。当压力升至工作压力后（2kg/cm2）打开蒸汽出汽阀，即可供汽
5．使用完毕，先关闭电源，后关闭进水管，待发生器适当降温后，排掉锅体中污水。
【注意事项】
1．安全阀的调定压力已由厂家调整好，不得随意调整，若发现安全阀失灵，应更换新的安全阀。严禁私自改变压力自动控制功能和参数。
2．在正常运行期间，至少每8小时排污一次，并及时用砂纸给水位探针除垢
3. 在使用过程中，严禁关闭安全阀门，严禁私自改装或用堵头堵死
4. 压力表存水弯管应定期拆下清洗
五、空气压缩机的操作
1. 插上空压机电源，开启空压机，使机器在无负荷状态下启动运转15分钟。
2. 启动后若无异音，关闭空气出口，并将空压机出气管与空气净化器相连，一并联至发酵罐空气进气管路。
3. 当气压升至2kg/cm2打开供气阀，开启空气开关，向已灭菌的发酵罐提供无菌空气。空气压力达到设定压力之后，压力开关自动切断电源，电机停止运转。
4. 空气压缩机的使用压力不得高于额定工作压力，若需调整，必须有专门业务员进行，不得自行调整。

lwdfjw · 发表于 2010-1-13 14:15:03

一、使用前的技术准备

1. 上岗前的技术培训：发酵罐是机电一体化的设备，因此；操作人员上岗前必须进行技术培训，使他们熟悉整个系统的工作原理、管路、阀门的操作程序，并对空压机，蒸汽锅炉、变频电机等设备，能正确操作使用。未经培训的人员，不得单独上岗操作。

2. 设备使用之前，应先检查电源是否正常，空压机、微机控制系统、循环水系统是否能正常工作。

3. 检查系统上的阀门、接头及紧固螺钉是否拧紧。

4. 开动空压机，用0.15Mpa压力，检查种子罐、发酵罐、过滤器、管路、阀门的密封性能是否良好。

5. 对温度仪、调速电机，电容涡街流量计应根据使用说明书进行检查、校正。

6. 上岗人员对上述各项必须能熟练操作。

二、空消

在投料前，气路、料路、种子罐、发酵罐、碱罐、消泡罐必须用蒸汽进行灭菌，消除所有死角的杂菌，保证系统处于无菌状态。

1. 空气管路的空消

(1) 空气管路上有三级预过滤器，冷干机和除菌过滤器。预过滤器和冷干机不能用蒸汽灭菌，因此在空气管路通蒸汽前，必须将通向预过滤器的阀门关闭，使蒸汽通过减压阀、蒸汽过滤器然后进入除菌过滤器。

(2) 除菌过滤器的滤芯不能承受高温高压，因此，蒸汽减压阀必须调整在0.13Mpa，不得超过0.15MPa。

(3) 空消过程中，除菌过滤器下端的排气阀应微微开启，排除冷凝水。

(4) 空消时间应持续40分钟左右，当设备初次使用或长期不用后启动时，最好采用间歇空消，即第一次空消后，隔3～5小时再空消一次，以便消除芽孢。

(5) 经空消后的过滤器，应通气吹干，约20～30分钟，然后将气路阀门关闭。

2. 种子罐、发酵罐、碱罐及消泡罐空消

(1) 种子罐、发酵罐、碱罐及消泡罐是将蒸汽直接通入罐内进行空消。

(2) 空消时，应将罐上的接种口，排气阀，及料路阀门微微打开，使蒸汽通过这些阀门排出，同时保持罐压为0.13～0.15Mpa。

(3) 空消时间为30～40分钟，特殊情况下，可采用间歇空消。

(4) 种子罐、发酵罐、碱罐及消泡罐空消前，应将夹套内的水放掉。

(5) 空消结束后，应将罐内冷凝水排掉，并将排空阀门打开，防止冷却后罐内产生负压、损坏设备。

(6) 空消时，溶氧、PH电极取出，可以延长其使用寿命。

三、实消

实消是当罐内加入培养基后，用蒸汽对培养基进行灭菌的过程，种子罐、碱罐、消泡罐和发酵罐实消的操作过程相同。

1. 空消结束后，应尽快将配好的培养基从加料口加入罐内，此时夹套内应无冷却水。

2. 培养基在进罐之前，应先糊化，一般培养基的配方量以罐体全容积的70％左右计算(泡沫多的培养基为65％左右，泡沫少的培养基可达75～80％)，考虑到冷凝水和接种量因素，加水量为罐体全容积的50％左右，加水量的多少与培养基温度和蒸汽压力等因素有关，需在实践中摸索。

3. 先开启机械搅拌装置，使罐内物料均匀混合，转速50～100rpm。

4. 打开夹套蒸汽阀、排汽阀，对罐内培养基预热，当罐内温度升到90℃时，关闭夹套进汽阀，打开罐内所有进汽阀，通入蒸汽。当罐温上升到105℃时，缓缓打开排汽阀，将罐顶冷空气排掉，持续五分钟后，关闭排汽阀。

5. 当罐压升至0.12Mpa，温度升到121—123℃时，控制蒸汽阀门开度，保持罐压不变，30分钟后停止供汽。

6. 打开冷却水的进排阀门，在夹套内通水冷却，当罐内压力降至0.05Mpa时，微微开启排气阀和进气阀，进行通气搅拌，加速冷却速度，并保持罐压为0.05Mpa，直到罐温降至接种温度。

四、种子罐接种、培养

1. 本设备采用火焰封口接种，接种前应事先准备好酒精棉花、钳子、镊子和接种环。

2. 菌种装入三角烧瓶内，接种量根据工艺要求确定。

3. 将酒精棉花围在接种口周围点燃，用钳子或铁棒拧开接种口，此时应向罐内通气，使接种口有空气排出。

4. 将三角瓶的菌种在火环中间倒入罐内。

5. 将接种口盖在火焰上灭菌后拧紧。

6. 接种后即可通气培养，罐压保持在0.05Mpa。

五、移种

1. 本设备采用压差移种，即在种子罐压力大于发酵罐压力的条件下将种子转移到发酵罐内。

2. 发酵罐经实消冷却到接种温度后即可移种。

3. 移种前，对移种管路，阀门用蒸汽灭菌20分钟。

4. 移种时，种子罐保持0.08Mpa，发酵罐保持0.03Mpa，打开移种管路上的阀门，种子在压差作用下，由种子罐转入发酵罐。

5. 移种结束后，对移种管路需用蒸汽冲洗干净。

6. 移种结束后，应立即清洗种子罐，防止发酵料凝结在管路、阀门及罐壁上。

六、发酵罐的培养

1. 种子接入发酵罐后，即可进行控温培养，罐压一般控制在0.05Mpa，转速根据各自工艺要求而定。

2. 发酵温度根据工艺要求而定，通过调节循环水的温度来控制发酵温度，当环境温度高于发酵温度时，用冷水降温。

3. 发酵液的PH值是根据工艺要求而定，当需要调整PH值时，逐步加入酸碱液，直至所需PH值。

4. 在发酵中途要取样检查时，可通过取样口取样。取样前，取样管路阀门需用蒸汽灭菌，防止杂菌污染而引起误导，取样结束后同样要用蒸汽冲洗取样管道阀门。

七、出料

1. 本设备的出料是利用罐压将发酵液从出料管道排出，根据发酵液的浓度，罐压可控制在0.05～0.1Mpa。

2. 出料后取出溶氧、PH仪，进行清洗保养。

3. 出料结束后，应立即放水清洗发酵罐及料路管道阀门，并开动空压机，向发酵罐供气并搅拌，将管路中的发酵液冲洗干净。

八. 维修与保养

1. 安置设备的环境应整洁、干燥、通风良好，水、汽不得直接泼到电器上。

2. 设备启用之后，必须及时清洗，防止发酵液干结在发酵罐及管路、阀门内。

3. 各类仪表，应按规定要求保养存放压力表、安全阀、温度仪每年应校准一次。

4. 设备停止使用时应清洗、吹干。过滤器的滤芯应取出清洗，凉干，妥善保管，法兰压紧螺母应松开，防止密封圈永久变形。

九. 特别注意事项

1. 在发酵过程中，严禁将过滤器的排水阀突然打开而引起发酵液倒流。

2. 当突然停电时，应迅速关闭发酵罐及空气系统进，排气阀，保持罐压和空气系统不造成负压。

3. 除菌过滤器蒸汽灭菌时压力不得超过0.15Mpa。

4. 空消、实消时，夹套内的水应放空，实消冷却时，罐压不能降到0。

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