不銹鋼生物發酵罐過程解決及工藝特點

不銹鋼生物發酵罐過程解決及工藝特點
發酵過程是一種既古老又年輕的生化過程。早在幾千年前人們就已經在食品生產方
面利用酵母對淀粉進行發酵以獲得含有乙醇的飲料，這一生產過程一直延續至今，它就
是人們所熟知的制酒工業的核心——釀造工業。
利用微生物生長過程中的二次代謝作用以制取醫藥工業中的抗生素則是人類運用生
化技術的一大創造。工業生產時這一新陳代謝過程在發酵罐內完成。深入研究發酵過程
將為生化反應——發酵罐的設計、操作和控制奠定基礎。因此，它是提高生化工程水平
的重要內容之一;生化反應是生化技術中的難點所在，在研究和實際應用時既需要微生
物技術也需要借用化工技術以及融匯近代測量技術、計算機技術和控制技術于一體。
微
生物發酵過程是個極其復雜的生化反應過程，對于發酵罐的操作，以前人們是憑借實踐
經驗來進行的，由于缺乏發酵過程參數的測量監視和控制系統，使得發酵產品成本高、
操作費用大、產品在國際市場上缺乏競爭力。為此，需要對發酵罐實行優化操作和控制。

發酵過程中的工藝及其特點

一般的耗氧型發酵罐系統，其中要測量的參數可以分為物理參數、化學
參數以及生物參數。
發酵過程物理參數:通常有發酵罐溫度（T)、
RMP
營養物
C02, O;%
發酵罐壓力（P)、發酵液體積（V)、空氣流
M
消泡
量（F, )、冷卻水進出口溫度（T:和T3)、攪拌
馬達轉速（RMP)、攪拌馬達電流（I)、泡沫
T2
TPPHDO, V |
高度（H)等，這些物理參數根據不同種類的
發酵要求，都可以選擇性的選取有關測量儀
X, S, pc
表來實現自動測量。
Fw, T1
發酵過程化學參數:發酵過程典型的化學參
數有PH值（PH)和溶解氧濃度（DO),這兩
個參數對于微生物的生長，代謝產物的形成
空氣F
極為重要。
過于由于缺乏耐消毒的能進行無
關于生物參數，無論在國內還是國外，在工業生產中實時在線的測量儀表都還很少。
正是由于這些原因，使得微生物發酵過程的控制比一般的工業生產過程難度更大。
呼吸代謝參數的測量:微生物呼吸代謝參數通常有三個，即微生物的氧利用速率
(OUR),二氧化碳釋放速率(CER)和呼吸商（RQ)。
這三個參數的測量，可以給予發酵
罐系統氣相平衡計算出來。要測量呼吸代謝參數，必須測量除發酵液體積、空氣流量，
排出氣體氧含量和二氧化碳的含量。假設流出發酵罐的氣體流量與空氣流入量相等，空
氣中氧含量為21%，二氧化碳的濃度為零，測量到派出氣體的氧濃度為02=%，二氧化
碳的濃度為C02:%。