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发酵系统用户指南

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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2009-6-4 14:06:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
    M-100系列生物传感分析仪快速、精确测定葡萄糖
    发布时间: 2009.04.27   新闻来源:格瑞生物 2 i# Z7 g& o1 F1 |7 M% V) X* U9 n& H
    一、概述( n+ C% \4 d. i, K' p0 \8 Q
    该系统发酵罐是通用型机械搅拌罐,采用无级变速调节搅拌转速。广泛用于有机酸、酵母、酶制剂、维生素等生物制品的生产。! a+ ~0 V3 q! {" ]  w

    + ]4 z+ W+ a- p二、系统组成
    2 H! J& P2 w6 Z$ f& [5 o! P该系统发酵罐可由种子罐、发酵罐、补料罐、碱罐、泡滴罐、空气除菌过滤系统、蒸汽灭菌系统、温度控制系统、PH测量系统、溶解氧测量系统、微机控制系统等部分组成。各系统的流程及工作参数如下:; a" F- F" f' ^+ _8 z

      V' e2 i; Y  V/ ?/ B: ^4 L1. 空气除菌过滤系统
    ( l; s7 E0 O6 E, B6 n+ }无油空气压缩机(0.5~0.6 Mpa)
    " y8 ^% z% f9 I贮气罐 * F4 z0 M, p$ K  r. ~" m$ @7 M6 J
    有油空气压缩机(0.5~0.6 Mpa)→油水分离器
    3 g8 F# a$ Y7 E( x& ^( L/ W8 ?一级预过滤 →冷干机→二级预过滤 → 三级预过滤 → 减压阀(0.25 ~0.3Mpa)→
    " v9 J% ^/ p2 g7 _7 Q; @9 z除菌过滤器1→种子罐+ p$ Q' l1 L8 ~) t3 [9 z) u
    总除菌过滤器
    - n0 l9 O. ]& Y5 E( f4 `$ M除菌过滤器2→发酵罐$ b8 T- O% o6 s3 h! T# ~. |
    2. 蒸汽灭菌系统 3 L" I- |% H/ n9 m) d
    种子罐、发酵罐灭菌 (0.3MPa)
    + B! B; x: O( t( g) O) M& {蒸汽锅炉 6 T/ j+ N" S8 z# a2 `* n8 `
    减压阀(≤0.13 Mpa)→蒸汽过滤器
    ! w/ x0 h% n. @  [除菌过滤器1! x/ [  U# r8 n6 B( q+ ~7 p. z
    除菌过滤器2
    9 ?. o  w6 Y# {3. 温度控制系统 ) y& w6 A( O  B% Z' x! N
    种子罐夹套
    & ?5 U, A* a* t* I. x3 N控温水箱→循环水泵→ $ S9 W$ q  s* T; _" K
    发酵罐夹套 ) S) P. o- G1 h0 }
    4. PH测量系统
    9 f5 H( k7 |. `# U' }6 Y$ g8 ~& _发酵罐PH电极→仪表显示→微机采集→数据查询、曲线分析3 K; l* T% T9 a
    5. 溶解氧测量系统
    2 s2 A9 `2 J# Y$ M  e* _5 ^; z6 k发酵罐溶解氧电极→仪表显示→微机采集→数据查询、曲线分析7 c/ L+ j  C. h1 e
    6. 消泡系统
    7 [3 ?  o" O! u/ {发酵罐泡沫传感器→反馈给微机→报警- q8 M1 K$ H8 C9 n. Y, M1 L
    1 A. `% @3 \/ w% p- ~
    三、主要技术参数
    0 f0 N) y: i# g1. 种子罐 : 灭菌压力≤0.15Mpa : 工作压力:0.05~0.07Mpa
    # Y, B  l4 \* M% B  s1 X灭菌温度:121℃~125℃5 z- c. S% H6 W# A' v
    2. 发酵罐 : 灭菌压力≤0.15 Mpa: 工作压力:0.05~0.07Mpa 6 _$ ^# m3 w+ z( {, g: P
    灭菌温度:121℃~125℃
    ' b% U) M* K" J( V8 g3. 碱罐: 灭菌压力≤0.15 Mpa: 工作压力:0.05~0.07Mpa # M  q# f$ h1 f4 `
    灭菌温度:121℃~125℃
    ! W' J' O9 \/ b+ ]9 p( V4. 消泡罐: 灭菌压力≤0.15 Mpa: 工作压力:0.05~0.07Mpa
    9 C# e& s! {, I' I5 O灭菌温度:121℃~125℃
    / s4 S3 M' D% X7 p4 N5. 进罐空气压力: 种子罐、发酵罐、0.25MPa。
    9 I$ A% I! T* H! K, ?9 Y: d6. 空压机: 容积排气量>m3/min* M7 o& x# Z6 m3 z5 x* G) p
    (无油) 排气压力0.6Mpa
    $ l: `7 e7 V5 i" i7. 控温水箱电功率 :Kw8 Y3 K5 |' o9 i" {3 p
    8. 水循环泵: 功率 Kw ; 流量m3/h
    * M7 P: v: S" m! u- V9. 转速: 无级调速 ~rpm/ @! X4 q3 }6 u# L5 K2 [
    10. PH值:仪表显示并记录( l, i' n; ^# V8 |
    11. 溶解氧值:仪表显示并记录
    - V5 `& c$ w& |; J; F* |12. 罐温:仪表显示并记录
    ! m3 X) u' {) \# |' @: R) @( s% Z+ b0 R7 a8 k; {
    四、使用前的技术准备# D5 B+ G9 ?9 C- m4 l& g& n
    1. 上岗前的技术培训:GRJ-D系列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。
    + y% W0 t; {$ e2 ~' {- @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。
    1 R4 b. ^9 m8 A$ L- \3. 检查系统上的阀门、接头及紧固螺钉是否拧紧。
    ! {0 H" g! u. o; I1 p; V4. 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。+ b1 R/ Y, B' f7 R
    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。
    + r* [9 w' U$ J$ }1 ~' Y5 h6. 上岗人员对上述各项必须能熟练操作。0 v  S) g: |# W
      t( Y5 M( ?, Z" ^7 ^1 ]
    五、空消
    1 A- u" H- \0 ^- U$ h. z! g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。( }2 i' i% O# C$ ]- E
    1. 空气管路的空消5 V, E( p1 p% P& n. e
    (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。5 \* \4 F" e" I
    (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。: S# r3 I# L/ J5 b
    (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。7 a1 C- d7 w, x
    (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。8 \" T( p# ^, {/ N. `( b& W
    (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。
    1 {2 c# g. Y7 C( ]) f1 \2. 种子罐、发酵罐、碱罐及消泡罐空消
    & I, ~5 u6 L6 r2 k+ ]( M8 r( J(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。
    ) K+ ~8 w* M( G# N. v/ |+ ]/ ~(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。1 o7 \, H! t8 e( \3 D4 W
    (3) 空消时间为30~40分钟,特殊情况下,可采用间歇空消。9 ]% n0 h3 N) @# H8 F7 |: b
    (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。
    + j$ X5 P; _( B0 z0 l(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。7 i; W0 g+ @' \2 X" b' w. D3 s
    (6) 空消时,溶氧、PH电极取出,可以延长其使用寿命。  X2 X0 G" J: ?4 y, Q9 S3 t

    . C% D0 x% w/ m* N/ x& [8 v2 U六、实消" h) N; |( E# b" g: i* v6 V
    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。
    * W( Z$ G; q/ ^/ l3 Q1. 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。
    - |  n- p& r0 j: c3 f* f2. 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。  |; n0 h, t8 `
    3. 先开启机械搅拌装置,使罐内物料均匀混合,转速50~100rpm。& j; A) R1 o  R2 b
    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。
    + D) T+ |3 u6 S, }1 S, h/ W- N' G5. 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。: v! p% [7 l2 N! |  p
    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。
    # _3 m2 N4 r% \! q( s) T; R" F' F/ p8 g1 |
    七、种子罐接种、培养
    - c6 R+ {( G- O1 ?2 {- `* A( N" Z1. 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。
      C" j- w9 g$ M: n: L2. 菌种装入三角烧瓶内,接种量根据工艺要求确定。
    $ C  Y) ?$ V+ ?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。; A' o% v6 C1 h
    4. 将三角瓶的菌种在火环中间倒入罐内。
    - _: ]; j& k$ u+ A5 Z5. 将接种口盖在火焰上灭菌后拧紧。$ r7 _% e! L7 T+ @+ o
    6. 接种后即可通气培养,罐压保持在0.05Mpa。
    ! D8 y; m3 V% H2 I4 A  u0 K* @8 h0 r
    八、移种. {2 u( Q# @' [7 X6 G
    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。
    3 k( |  J$ s2 F8 F; v! J- ~" c2. 发酵罐经实消冷却到接种温度后即可移种。: S0 y) A& a8 }( M
    3. 移种前,对移种管路,阀门用蒸汽灭菌20分钟。
    / a" l/ d9 c$ b; \; o4. 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。
    / d, D% C/ n' X0 x5 F' }5. 移种结束后,对移种管路需用蒸汽冲洗干净。% C- r7 X; p- u, p( w
    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。# ~3 {6 b) R- T/ s/ X
    * t. B! v1 N& I* w
    九、发酵罐的培养
    9 J+ X: G& W/ U1 H. w$ v1. 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。1 G' f' n# T/ B* I" R7 ?3 v" F+ h
    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。
    7 E1 ?+ ~& I8 u  ]% G) I3. 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。
    $ f1 d4 W9 b+ K/ h# s3 q# M4. 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。
    7 V$ z& H3 \% H% h1 o
    $ m) G3 m9 {1 y. D5 t十、出料! B; e* _' t( l& K
    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。( j" {& I" F. }# t/ w% q) w" h
    2. 出料后取出溶氧、PH仪,进行清洗保养。
    ! z7 ?) f+ y5 k3. 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。! B9 V- [7 |1 W/ Y% v

    2 s. I8 x' y- k; E3 Q十一. 维修与保养
    # i7 L& g3 C1 Z- p1. 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。
    6 Y$ {  S+ Z$ l7 y+ Z! p1 z  Y9 E2. 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。5 Z; h* E# W' s! X$ c; @
    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。: j8 x! |$ n5 u+ Z
    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。
      J. e3 z2 b/ Q% q3 |5 _3 z
    ' C! R3 l) s3 I8 P3 e% H0 |- j十二. 特别注意事项' s- U3 E2 \* R0 B9 E
    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。& O( L# t/ D/ R4 P- u# b  l) Z
    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。
    " @: ^4 y# B& }. N9 W3. 除菌过滤器蒸汽灭菌时压力不得超过0.15Mpa。+ `, t" E! M' t/ N1 V5 ^
    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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