【微生物發(fā)酵罐深層補(bǔ)料裝置】
功能、作用介紹：
微生物發(fā)酵罐是微生物發(fā)酵的主要設(shè)備。在微生物發(fā)酵過(guò)程中常常需要進(jìn)行補(bǔ)料。常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)型發(fā)酵罐補(bǔ)料裝置多采用灌頂?shù)渭拥难a(bǔ)料方式，當(dāng)補(bǔ)加的液料比重輕于發(fā)酵液時(shí)，液料將浮于發(fā)酵液表面，導(dǎo)致液料與發(fā)酵液的接觸面積小，影響液料在發(fā)酵液中的溶解效率。同時(shí)，隨著通氣的進(jìn)行，發(fā)酵液表面常產(chǎn)生氣泡，浮于表面的液料將被氣泡頂起而脫離發(fā)酵液，進(jìn)一步降低補(bǔ)加的液料在發(fā)酵液中的溶解效果。此外，補(bǔ)加易揮發(fā)液料時(shí)，液料滴落過(guò)程中，容易被發(fā)酵液中流出的尾氣吹走，影響補(bǔ)加效果，并會(huì)造成尾氣無(wú)菌濾器的污染。
針對(duì)教學(xué)中出現(xiàn)的上述問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)了微生物發(fā)酵罐深層補(bǔ)料裝置，它由深層補(bǔ)料管、灌頂接口、3個(gè)閥門(mén)、補(bǔ)料管接口和蒸汽管等部件組成。該裝置可裝配在實(shí)驗(yàn)型發(fā)酵罐上，使補(bǔ)加的液料通過(guò)深層補(bǔ)料管到達(dá)發(fā)酵液底部。補(bǔ)加比重輕于發(fā)酵液的液料時(shí)，液料從深層補(bǔ)料管末端流出后將上升至葉輪處，被旋轉(zhuǎn)的葉輪打散為微小液滴，之后在緩慢上升過(guò)程中與整個(gè)發(fā)酵液充分接觸，這將大大增加液料與發(fā)酵液的接觸面，提高其溶解效果，并解決被氣泡頂起而脫離發(fā)酵液的問(wèn)題。補(bǔ)加易揮發(fā)的液料時(shí)，由于液料直接到達(dá)發(fā)酵液內(nèi)部，可直接進(jìn)行溶解，解決了隨發(fā)酵液中流出的尾氣揮發(fā)吹走的問(wèn)題。
此外，微生物發(fā)酵多為純種發(fā)酵，因此補(bǔ)料裝置也需在開(kāi)始純種培養(yǎng)前進(jìn)行滅菌。常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)型發(fā)酵罐補(bǔ)料裝置由于補(bǔ)料口開(kāi)口在灌頂，接觸的是發(fā)酵液上方的空氣，因此多采用發(fā)酵罐內(nèi)熱蒸汽流出的方式滅菌。但深層補(bǔ)料裝置的開(kāi)口在發(fā)酵液中，無(wú)法使用原有滅菌方式。針對(duì)該問(wèn)題，我們對(duì)發(fā)酵罐的蒸汽管路進(jìn)行了改裝，如結(jié)構(gòu)示意圖所示。發(fā)酵罐滅菌時(shí)，打開(kāi)閥1，微開(kāi)閥2，關(guān)閉閥3，可使熱蒸汽流經(jīng)補(bǔ)料管接口，對(duì)補(bǔ)料管接口進(jìn)行滅菌;之后打開(kāi)閥1，關(guān)閉閥2，打開(kāi)閥3，可使熱蒸汽通過(guò)深層補(bǔ)料管流入罐內(nèi)，對(duì)補(bǔ)料管和罐內(nèi)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。滅菌結(jié)束后，關(guān)閉閥1，在補(bǔ)料管接口上接上補(bǔ)料管，打開(kāi)閥2、閥3，則可通過(guò)蠕動(dòng)泵實(shí)現(xiàn)液料的深層補(bǔ)加。
微生物發(fā)酵罐深層補(bǔ)料裝置所有部件均由304不銹鋼材質(zhì)制作，具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕的特點(diǎn);所有管件均為國(guó)標(biāo)件，可與常見(jiàn)發(fā)酵罐管件順利對(duì)接，從而應(yīng)用于多種型號(hào)的實(shí)驗(yàn)型發(fā)酵罐，具有良好的通用性。所有閥門(mén)及管件接口均為快接接口，可方便快捷的拆卸、更換，便于進(jìn)行維修和維護(hù)。與罐體通過(guò)原有補(bǔ)料口進(jìn)行對(duì)接，無(wú)需對(duì)原有發(fā)酵罐體進(jìn)行改裝，使用方便，接口處設(shè)有硅膠密封墊，保證了發(fā)酵罐的密封性。在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用表明，該系統(tǒng)具有良好的安全性和穩(wěn)定性，操作簡(jiǎn)便，適于本科教學(xué)應(yīng)用。
作品名稱(chēng)：微生物發(fā)酵罐深層補(bǔ)料裝置
完成單位：南開(kāi)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院
