发酵罐的主要优势及使用注意事项

一、发酵罐的主要优势

（一）良好的密封性

• 发酵罐设计有精密的密封结构，能够有效防止外界空气和微生物的进入，确保发酵过程在一个相对无菌的环境中进行。例如，罐体的接口处和阀门都采用了高质量的密封材料和密封工艺，像硅胶密封圈等，对于一些厌氧发酵过程或者对杂菌非常敏感的发酵产品（如某些抗生素、疫苗等）的生产至关重要。在这些发酵过程中，哪怕是少量杂菌的污染都可能导致发酵失败，造成巨大的经济损失。

（二）精确的参数控制

• 温度控制：发酵罐通常配备有先进的温度控制系统。通过夹套或者内置的加热 / 冷却盘管，可以精确调节发酵过程中的温度。例如，在啤酒发酵过程中，不同的发酵阶段需要严格控制温度。在主发酵阶段，温度一般控制在 8 - 12℃，这种精确的温度控制有助于酵母的生长和代谢，产生理想的风味物质。如果温度过高，可能会导致酵母过早死亡，产生不良风味；温度过低则会使发酵速度过慢。

• pH 值控制：带有 pH 值监测和调节装置的发酵罐，能够实时检测发酵液的 pH 值，并通过自动添加酸或碱溶液来维持 pH 值的稳定。以酸奶发酵为例，乳酸菌在发酵过程中会产生乳酸，使发酵液的 pH 值下降。通过 pH 值控制装置，可以将 pH 值稳定在适宜乳酸菌生长和发酵的范围内（通常为 4.5 - 5.5），保证酸奶的品质和口感。

• 溶氧控制：对于好氧发酵过程，发酵罐能够有效地控制溶解氧的含量。通过通气系统和搅拌装置的协同作用，可以精确调节发酵液中的溶氧量。在微生物发酵生产氨基酸的过程中，微生物的生长和代谢需要充足的氧气。发酵罐可以根据微生物的生长阶段和需氧量，提供合适的溶氧水平，从而提高氨基酸的产量和质量。

（三）高效的搅拌功能

• 发酵罐内的搅拌装置可以使发酵液中的营养物质、微生物细胞和溶解氧等均匀分布。搅拌桨的设计形式多样，如桨式搅拌桨、涡轮式搅拌桨等，不同的搅拌桨适用于不同的发酵体系。在大规模的生物制药发酵过程中，高效的搅拌能够确保微生物细胞充分接触到营养物质和氧气，加快细胞的生长和代谢速度，提高发酵效率。例如，在利用重组大肠杆菌生产胰岛素的发酵过程中，搅拌可以使大肠杆菌均匀地分布在发酵液中，充分利用培养基中的葡萄糖等营养成分，从而提高胰岛素的合成效率。

（四）可扩展性和适应性

• 发酵罐有多种规格和型号，可以根据生产规模的大小进行选择。从小型的实验室发酵罐（容积可能只有几升）到大型的工业发酵罐（容积可达数百立方米），能够满足不同用户的需求。同时，发酵罐的材质（如不锈钢、玻璃等）和内部结构（如单搅拌轴或多搅拌轴、不同的通气方式等）可以根据不同的发酵工艺和产品进行调整。例如，在食品发酵行业，对于一些传统的发酵食品（如豆瓣酱），可以选择相对简单的不锈钢发酵罐；而在高科技生物发酵领域，如细胞培养生产单克隆抗体，就需要使用具有更复杂内部结构和高精度控制系统的发酵罐。

二、发酵罐的使用注意事项

（一）安装与放置

• 基础要求：发酵罐应该安装在坚固、平整的基础上。如果基础不牢固，在发酵罐运行过程中，尤其是搅拌装置和通气系统工作时，可能会引起振动，导致设备损坏或者管道接口松动，引发泄漏。对于大型发酵罐，需要专门设计和建造混凝土基础，并确?；〉某性啬芰Ψ戏⒔凸薜闹亓亢驮诵惺辈亩汉梢?。

• 环境要求：放置发酵罐的环境应该保持干燥、通风良好，避免阳光直射。潮湿的环境可能会导致设备生锈，特别是对于一些金属部件。通风良好有助于散发发酵过程中产生的热量和废气。同时，要避免发酵罐放置在有腐蚀性气体或者化学物质的附近，防止罐体和管道等部件受到腐蚀。

（二）操作过程

• 无菌操作：在接种、进料、取样等操作过程中，必须严格遵循无菌操作原则。操作人员要穿戴无菌工作服、手套和口罩等防护用品。在接种前，要对种子液和接种口进行严格的灭菌处理。例如，使用酒精棉球擦拭接种口周围，并用火焰灼烧接种口，以杀死可能存在的杂菌。

• 参数监测与调整：在发酵过程中，要密切关注温度、pH 值、溶解氧等参数的变化。这些参数的波动可能会影响微生物的生长和发酵产物的质量。操作人员要根据发酵工艺的要求，及时调整参数。但是，参数的调整应该是渐进式的，避免突然的大幅度变化对微生物造成冲击。例如，在调节温度时，升温或降温的速度不宜过快，一般控制在每小时 1 - 2℃的变化范围内。

• 防止泡沫过多：发酵过程中可能会产生泡沫，过多的泡沫可能会导致发酵液溢出，还可能堵塞通气管道和传感器接口。可以通过添加适量的消泡剂来控制泡沫。但是，消泡剂的种类和用量要根据发酵工艺和产品要求进行选择，因为有些消泡剂可能会对微生物生长或者发酵产物质量产生不良影响。

（三）维护与保养

• 定期清洗：发酵罐使用后要及时清洗，以去除发酵液残留和污垢。清洗应该包括罐体内部、搅拌装置、管道和阀门等各个部分?？梢允褂米诺那逑醇?，按照规定的清洗程序进行清洗。例如，对于一些粘性较大的发酵液残留，可以先使用热水浸泡，然后再用清洗剂清洗。清洗后，要用清水冲洗干净，确保无清洗剂残留。

• 部件检查与更换：定期检查搅拌桨、阀门、传感器等部件的磨损情况。搅拌桨如果磨损严重，可能会影响搅拌效果，导致发酵液混合不均匀。阀门的密封件如果老化或损坏，会引起泄漏。传感器的精度也会随着使用时间而下降，需要定期校准或更换。例如，温度传感器可能会出现漂移现象，需要定期使用标准温度计进行校准，一般建议每 3 - 6 个月校准一次。

• 设备存储：当发酵罐长时间不使用时，要将其内部清理干净，关闭所有阀门，保持设备的干燥?？梢栽诠尢迥诜胖酶稍锛粒乐故艹?。同时，要对设备进行适当的防护，避免灰尘和其他杂物进入。如果可能的话，用防尘罩将发酵罐罩起来。

本厂闲置二手立式发酵罐