生(shēng)物發酵(jiao)工程是(shi)生物工(gōng)程的重(zhong)要組成(cheng)部分,采(cǎi)用工📧程(cheng)技術手(shou)段,利用(yòng)生物(主(zhǔ)要是微(wei)生物)和(he)有活性(xing)的離體(tǐ)酶的某(mou)些功能(neng),爲人類(lei)生産有(you)用的生(sheng)物産品(pin),或直接(jie)用微生(shēng)物參與(yǔ)控制某(mǒu)些工業(ye)生産過(guo)程🔞的一(yi)種技術(shù)。主要産(chan)品有:食(shí)品🔴類、酒(jiu)精、抗生(shēng)素類、維(wéi)♻️生素類(lei)、氨基酸(suan)類、酶制(zhi)劑類、生(shēng)物農藥(yao)以及醇(chún)類等。
發(fā)酵工程(chéng)從工程(chéng)學的角(jiǎo)度把實(shí)現發酵(jiao)工藝的(de)發㊙️酵工(gōng)業過程(cheng)分爲菌(jun1)種、發酵(jiào)和提煉(liàn)等三個(ge)階段,這(zhè)三個階(jiē)段都有(yǒu)各自的(de)工程學(xué)問題,一(yi)般分别(bie)把它們(men)稱爲發(fa)酵工程(cheng)的上遊(you)、中遊和(hé)下遊工(gong)程。
發酵(jiào)工程中(zhōng)的中遊(yóu)工程發(fa)酵是其(qí)最重要(yào)的部分(fen),發酵生(shēng)産過程(cheng)機理十(shí)分複雜(za),要實現(xian)低投入(rù)高産出(chu)的☂️目的(de),必須🌈有(you)效控制(zhi)🧑🏽🤝🧑🏻維持罐(guàn)内的物(wu)理、化學(xue)條件,使(shǐ)微生物(wù)細🧑🏽🤝🧑🏻胞呈(chéng)現🌂出最(zui)佳🥰的性(xing)能,生成(cheng)和積累(lei)🎯大量産(chǎn)物。所以(yǐ)就需要(yao)連續補(bu)料控制(zhì)、加酸、加(jia)堿調節(jiē)維持微(wēi)生物的(de)最佳性(xìng)🌍能,需要(yao)流量計(ji)
滿足滅(mie)菌要求(qiu)、耐酸堿(jian)腐蝕、連(lián)續補料(liào)準确等(deng)性能。
以(yi)抗生素(su)爲例,抗(kàng)生素是(shi)微生物(wù)次級代(dai)謝的産(chan)物,而發(fa)酵中期(qī)🏃♂️則是菌(jun)絲代謝(xiè)和分泌(mì)抗生素(sù)的旺盛(sheng)期。到了(le)發酵中(zhōng)後期🤩,部(bu)分營養(yǎng)物消耗(hào)接近完(wan)畢,發酵(jiào)液中的(de)廢料越(yuè)來越多(duō),菌體逐(zhu)漸趨向(xiàng)衰老并(bìng)自🎯溶。通(tong)過補料(liào)措施,能(néng)夠适當(dang)控制和(hé)掌握發(fā)酵條件(jiàn)使生産(chǎn)菌在分(fen)泌階段(duan)有足夠(gou)而不過(guò)🔞剩的養(yang)料,維持(chi)其正常(chang)的代謝(xiè)活動和(hé)大量地(dì)分泌代(dài)謝産品(pǐn)。一⛹🏻♀️般根(gēn)據補充(chong)料的性(xing)質不‼️同(tóng)可分爲(wei)㊙️補充碳(tan)元、氮元(yuán)、無機鹽(yán)、水、前體(ti)等。
目前(qian)國外發(fa)酵生産(chan)過程連(lián)續補料(liao)有采用(yong)流量計(ji)。
電磁流(liu)量計
和(hé)質量流(liu)量計,質(zhi)量流量(liang)計計量(liang),使用流(liú)量計計(ji)量☁️可以(yi)測量物(wù)質的密(mi)度,更好(hǎo)的評估(gu)補料後(hou)的效果(guǒ)🈲,然後通(tong)過小型(xing)電動或(huo)者氣動(dòng)隔膜調(diào)節閥來(lái)實現連(lian)續補料(liao)的控制(zhi)。
由于微(wēi)生物在(zài)發酵周(zhōu)期中對(dui)各種補(bǔ)充物的(de)需求量(liàng)并不是(shì)線形或(huò)階段添(tiān)加的,所(suǒ)以在補(bu)料分批(pī)(fed-batchculture簡稱FBC)培(pei)養過程(chéng)中,間歇(xiē)或連續(xù)地補加(jiā)一種或(huò)多種成(chéng)分的新(xin)鮮培養(yǎng)基的培(péi)養方法(fǎ)💰是優于(yu)傳統的(de)分批集(ji)中補料(liao)🧑🏽🤝🧑🏻培養的(de)。這樣我(wo)們可以(yi)優化罐(guàn)内産物(wù)小🐕環境(jìng),調配罐(guàn)内的PH、DO以(yi)及尾氣(qi)等相關(guān)化學量(liang)。而且可(kě)以實現(xian)放料和(he)☁️補料同(tong)步,放出(chu)發酵後(hòu)期的發(fa)酵液,補(bu)充-部分(fen)新鮮的(de)營養液(ye)🈚,有利于(yu)提高産(chǎn)物産量(liang),降低成(chéng)本,使發(fa)酵指數(shu)大幅提(tí)高。
以下(xià)爲某産(chǎn)物的對(duì)比數據(jù)(可以看(kàn)到連續(xu)補料明(ming)✨顯好于(yu)分批集(ji)中補料(liào)):
爲了優(you)化發酵(jiao)罐内的(de)小環境(jìng),我們需(xu)要監控(kòng)許多參(can)數。通過(guò)各種計(jì)量儀表(biǎo),跟蹤相(xiàng)關參數(shù),然後根(gēn)據自己(jǐ)🏃對産物(wù)需🌈要參(can)數的經(jing)驗,調整(zhěng)優先順(shun)序,不斷(duan)優化工(gōng)藝流程(chéng)。
電磁流(liu)量計:測(ce)量循環(huan)水流量(liàng)及控制(zhì)PH值的酸(suān)堿液流(liu)🈲量💯。
質量(liang)流量計(ji):測量營(yíng)養物、阻(zǔ)沫劑、積(ji)液等電(dian)導率低(di)或精度(dù)要求💋較(jiào)高的介(jiè)質。
雷達(da)液位計(ji)
:測量發(fa)酵罐内(nei)液面高(gao)度。
渦街(jiē)
流量計(ji)
、
轉子流(liu)量計
:二(er)氧化碳(tan)、氮氣、氧(yǎng)氣等進(jìn)出發酵(jiào)罐的氣(qi)體的測(cè)量🚶。
其他(ta):溫度、壓(ya)力、PH、溶氧(yǎng)等。
1.電磁(ci)流量計(jì)
多種襯(chèn)裏、電極(ji)材質及(ji)電極形(xing)式選擇(zé),滿足各(ge)種腐蝕(shí)性及耐(nài)磨損要(yào)求,獨有(you)的低噪(zao)聲電極(jí)适用于(yu)各種漿(jiang)料及纖(xian)維介質(zhì)。提供種(zhǒng)類全面(mian)的電磁(ci)流量計(jì):非滿管(guan)、低電導(dao)🤩率、插入(ru)式、高壓(ya)型、電池(chi)供電等(deng)。工廠擁(yōng)有大口(kou)徑高達(da)DN3000的水流(liú)量标定(ding)裝置,确(que)保測量(liang)的準确(què)性。
2.質量(liang)流量計(ji)
針對不(bú)同工況(kuàng)提供多(duō)種形式(shi)的
質量(liang)流量計(jì)
:直管質(zhì)量流量(liang)計無阻(zǔ)流部件(jian),可以提(ti)供多種(zhong)測量管(guǎn)材質👅、耐(nai)磨損、壓(ya)損小、自(zì)排空技(jì)術易于(yu)排污、清(qīng)洗,滿足(zu)衛生等(deng)級要求(qiú)🐕并且可(kě)以提供(gong)衛生認(ren)證。彎管(guan)質量流(liu)量計
提(ti)供更寬(kuān)的溫度(dù)壓力範(fàn)圍。可以(yǐ)直接測(cè)量質量(liàng)流量、密(mì)🤞度和溫(wen)🐪度,也可(kě)以間接(jie)計算體(ti)積流量(liang)和濃度(du)、糖度。專(zhuan)利的自(zì)适應傳(chuán)感技術(shu)(AST)避免工(gong)藝管道(dao)震動對(dui)儀表的(de)影響❄️。
3.
雷(lei)達液位(wèi)計
導波(bō)雷達測(cè)量天線(xiàn)接觸介(jie)質,信号(hao)通過天(tian)線傳到(dào)液面,實(shí)☎️現可靠(kao)測量,可(ke)以測量(liàng)電導率(lü)較低的(de)介質,且(qie)測量不(bu)受霧氣(qì)、泡🔆沫等(deng)的影響(xiǎng)。非接觸(chu)霄達,測(cè)量天線(xian)不與測(cè)量介質(zhì)接觸,不(bú)受攪拌(bàn)等特殊(shu)工況的(de)影響。調(diao)頻⭕連續(xù)波(FMCW)方式(shì)連續不(bú)間斷的(de)監測儲(chu)罐,高頻(pín)需達測(ce)量範圍(wéi)較大。
如(ru)今,連續(xu)補料控(kong)制技術(shù)在國外(wài)的運用(yòng)日臻成(cheng)熟,而且(qie)國内一(yī)些新建(jian)項目以(yi)及菌種(zhǒng)對生長(zhǎng)環境有(you)挑剔要(yào)求的場(chang)合也🐉已(yi)經開始(shi)在使用(yòng),相信随(sui)着國内(nei)廠家對(duì)産品品(pin)質的要(yao)求不斷(duàn)提高,以(yǐ)及工業(ye)自動化(huà)意識的(de)加強,生(sheng)物行業(ye)會越來(lái)越多地(di)将連續(xù)📱補料控(kòng)制方⛷️式(shi)運用到(dào)生産之(zhī)中。
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