发酵罐的构造及操作

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发酵罐的构造及操作

一.实验目的
! y( A  T+ Z' [1.    了解发酵罐的结构和原理
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" V/ [- K+ n0 Y, R4 o( j' ^2.    学习发酵罐的空消操作步骤

" |$ I+ _! {/ A8 T( N二.实验原理
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按照生物反应器的类型，发酵罐可分为三大类。

（1）敞口式发酵：属于繁殖速度快的好氧发酵，例如酵母工业；
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（2）半密闭式发酵：如酵母菌等的发酵，大多数情况下属于不是很严格的厌氧发酵；

& N) G+ h7 `5 n! R（3）密闭式发酵：主要是好气性的液体深层培养，要求复杂，但无菌程度高。

发酵罐的主要部件包括以下几部分。
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罐体：主要用来培养发酵各种菌体，密封性要好（防止菌体被污染）；

- |0 A- F' K' R) u3 n7 H+ O罐体当中有搅拌浆，用于发酵过程当中不停的搅拌；
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& M5 v  N8 s) z4 ?空气处理系统，用来供给菌体生长所需要的空气或氧气；

蒸汽净化系统以供给发酵罐空消及实消所需蒸汽；

罐体上有控制传感器，最常用的有pH电极和溶氧电极，用来监测发酵过程中发酵液pH和DO的变化。
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, a! H, |! l7 F- c0 c4 k此外有些发酵罐还配备有电气控制系统，用来现实和控制发酵条件
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三.实验材料

GUJS10型发酵系统6 l/ m,  

4 r5 c* g% B! B, J8 J7 n四.实验内容

(一)发酵罐空消的流程和具体操作步骤)  

1.准备工作
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1 ^6 }. F& @0 a# H" J9 @检查本系统各单件设备,应确保各设备能正常运行时方可开机。
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. z* N! g( L0 u% F(1)空气源的检查

主要检查供气压力,相对湿度是否正常；供气压力应在0.2-0.7MPa之间；相对湿度应小于60%。

(2)管道.阀门的检查

检查管道.阀门是否有泄漏。如有泄漏,应进行调整,至无泄漏为止。
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! s  `2 c1 o' q8 |0 `& z2.空气过滤器及空气管路的消毒
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/ P9 [9 [* j; i(1)关闭空气阀F11,打开F12,慢慢打开蒸汽阀门F3,排尽冷凝水后F12调为微开
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, R  O1 b& X" B+ U$ Z0 \(2)微开F13,打开F14蒸汽通过空气过滤器及以后的空气管道进入发酵罐内
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( Q4 b) l4 h8 r2 ]( f: b, k! y(3)开启空气压缩机,调节空气减压阀,使其出口压力在0.2-0.25MPa之间
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(4)消毒时间一般为30分钟。到时间后依次关闭F13.F12.F3,遵循从近到远的原则
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3 l/ H& K0 @" b9 c" n0 F2 m$ b0 C(5)慢开F11.F12.F13,排去冷凝水后,再将F12.F13转为微开,吹干空气过滤器

( G  l0 A; N- i(6)吹干空气过滤器一般需20分钟左右。然后关闭F12.F13,保持空气管道及空气过滤器中是正压。
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- ]2 {/ r. Z. n) r2 u3.空消

(1)打开排水阀F33,排尽夹套中的水。

" i: T% x" F7 b7 i8 }+ q(2)打开F4.F22,排尽蒸汽管中冷凝水后将F22转为微开,稍开F21,微开F14使蒸汽徐徐进入发酵罐,对发酵罐进行空消。

& G3 c9 Y- v2 ^( d# S# n(3)注意在升温过程中所有的控制按钮必须处于关闭状态或单片机处于关机状态,否则自动冷却水会自动开启,影响升温,也浪费蒸汽。
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(4)在灭菌过程中,应时刻注意罐压,并控制在0.11-0.12 MPa之间，请勿超压。罐压的控制通过调节阀门F4和F14来实现。
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0 m1 `" X9 x! o7 Z6 a" S8 |(5)空消时间一般为30-50分钟。到时间后，关闭F4.F14。当罐温降至80度以下时方可打开F22，排尽发酵罐内的冷凝水后即关闭F22.F21。

(6)当蒸汽阀F4关闭后,发酵罐内的压力会迅速下降,为防止发酵罐内产生负压,必须微开F13,并调节F14,使罐压保持在0.03-0.05MPa之间。

' ~2 m. c, o' `0 a. m3 b, E: ]6 q1 e（二）注意事项
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1.发酵罐的清洗以原位清洗为原则,禁止在未经专业老师指导情况下,自行拆卸。5 K7 z6 L/ R$ m) c
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4 A4 [  h/ K3 Q8 I: r1 L6 V$ ~( a2.传感器的安装,要必须在罐压为零的情况下才可操作,操作时应特别细心,防止精密仪器的损坏。蒸汽开之前先截流，以防止烧坏控制系统。
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3.高温蒸汽已进入发酵罐体的情况下,绝对禁止触摸罐体及其任何管道。
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" z5 }2 V$ \1 V9 ?4.绝对禁止任何人擅自修改单片机及电脑控制系统的密码,严禁修改参数校正。

0 l6 K* `" |1 {$ i' u/ s5 S1 i# C5.过滤器消毒时,蒸汽压力应在0.12-0.14MPa，否则空气过滤器滤芯会被损坏失去过滤能力。
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6.操作过程中,罐压不得超过0.12MPa，防止设备损坏。
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; N. Y/ l! n5 V5 c7.接种时，先将进气缩小，待压力降至0.01-0.02MPa方可开盖接种。
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8.电器，仪表，传感器等电器设备严禁直接接触水，汽。

) s* O: T! s! a9.长期不用时，应将蒸汽发生器贮水箱中的水排尽。
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# F  r5 ]0 z/ A) A5 `10.使用时将夹套水排尽（排汽口有水流出），以防恒温水箱加热管烧坏，打开总水阀，关F33，开F32和F34。
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11.空气压力0.2MPa,调节时调进气阀，不要用减压阀F13。