實驗室生物發酵罐是一種用于實驗室規模進行微生物培養、細胞培養或酶反應等生物發酵過程的設備。這些發酵罐通常具有較高精度的控制系統,能夠精確控制發酵過程中的關鍵參數,如溫度、pH值、溶氧量、攪拌速度和壓力等,以確保最佳的生長環境和產物產量。

1.主體罐體:通常為圓柱形或圓錐形,由不銹鋼或玻璃等材料制成,具有一定的容積。主體罐體是發酵過程的主要容器,用于裝載培養基和微生物菌種。
2.攪拌裝置:用于攪拌培養基和微生物,保持培養基中的營養物質均勻分布,促進微生物的生長和代謝。攪拌裝置通常由電機、攪拌槳或攪拌框架等組成。
3.通氣裝置:用于提供氧氣以促進微生物的呼吸代謝,并排出發酵過程中產生的二氧化碳等氣體。通氣裝置通常包括氣體進口、氣體濾器和氣體出口等部分。
4.溫度控制系統:用于控制發酵罐內的溫度,保持適宜的生長溫度對微生物的生長和代謝至關重要。溫度控制系統通常由加熱裝置和溫度傳感器等組成。
5.PH控制系統:用于監測和調節發酵過程中的PH值,保持培養基的酸堿度適宜,有利于微生物的生長和產物的合成。
6.添加劑裝置:用于向發酵罐中添加營養物質、調節劑或其他化學物質,以滿足微生物生長和代謝的需要。
工作原理:
1.準備培養基:根據具體的發酵需求,配置適當的培養基,并將其注入發酵罐中。
2.接種菌種:將待發酵的微生物菌種接種到發酵罐中的培養基中。
3.控制環境條件:通過溫度控制系統、PH控制系統和通氣裝置等,控制發酵罐內的溫度、PH值和氧氣供應,提供適宜的生長環境。
4.監測發酵過程:使用傳感器和監測設備實時監測發酵罐內的溫度、PH值、溶氧量等參數,了解發酵過程的進展和微生物的生長情況。
5.收集樣品:定期從發酵罐中取樣,分析樣品中的微生物生長情況和產物合成情況,評估發酵過程的效果。
實驗室生物發酵罐在科學研究和工業生產中具有廣泛的應用,主要包括以下幾個方面:
1.新藥開發:用于微生物發酵產生藥物原料、酶類制劑等,是新藥開發和生物制藥工藝研究的重要設備。
2.生物能源生產:用于微生物發酵生產生物燃料、生物氫、生物甲醇等生物能源,是生物能源研究和開發的重要平臺。
3.食品工業:用于微生物發酵生產酸奶、醬油、酒精等食品和調味品,提高產品品質和生產效率。
4.環境保護:用于微生物發酵降解有機廢水、廢氣和固體廢物,實現廢物資源化和環境污染治理。
5.生物工程研究:用于微生物遺傳工程、蛋白表達和酶工程等研究領域,促進生物技術的發展和應用。