溫度控制在發(fā)酵工藝的應用

點擊次數(shù)：2496 更新時間：2023-03-15

發(fā)酵指人們借助微生物在有氧或無氧條件下的生命活動，制備微生物菌體本身或者直接代謝產物或次級代謝產物的過程，廣泛應用于乳制品、飲料、生物工程、制藥、精細化工等行業(yè)和學科領域。

發(fā)酵系統(tǒng)

發(fā)酵系統(tǒng)通常由滅菌系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、發(fā)酵罐和空氣動力系統(tǒng)組成。其中對發(fā)酵工藝起到重要影響作用的是各項參數(shù)控制，主要控制因素就是溫度變化，溫度控制的穩(wěn)定和精確將直接影響發(fā)酵工藝的質量。

如何為發(fā)酵罐應用選擇正確的溫度控制，需要考慮：

● 發(fā)酵罐尺寸和罐內物體質量

● 所需的工作溫度范圍

● 升降溫時間/功率要求

● 發(fā)酵時產生的熱量等

(圖1：生物發(fā)酵罐裝置組合)

針對發(fā)酵工藝不同階段的溫控解決方案

（圖2：工藝示意圖）

工業(yè)生產階段——快速響應溫度變化

工業(yè)生產一般采用大型發(fā)酵罐，在發(fā)酵過程中會釋放大量的發(fā)酵熱，導致提升和降低溫度比較困難。Huber提供大功率冷水機組，根據(jù)罐內物料的溫度控制要求相應調節(jié)夾套溫度，不會使兩者的溫差變得很大，從而避免了溫度過低/過高的情況。

Unichiller-H和Unichiller-EO-H是普遍適用的機型。

當然，選擇溫度控制設備時，需要考慮發(fā)酵不同時期的溫度需求。除了Huber Unichiller-H和Unichiller-EO-H這兩個機型外，Unichiller-T-H系列也是搭配發(fā)酵罐的常用裝置。

產品儲存階段——長時間維持穩(wěn)定溫度

經過生產后的產品需要轉移到儲存容器，并維持特定的溫度。Huber提供7天24小時的長時間操作，確保溫度的穩(wěn)定性以及良好且一致的循環(huán)結果。

工藝完成后——在線清潔(CIP) & 在線消毒 (SIP)

發(fā)酵工藝完成后，需對生物反應器使用@120℃的蒸汽進行清潔。清洗前，必須排空夾套中的導熱液體，以防止發(fā)生增壓。完成清潔后，需將導熱液體循環(huán)回反應釜夾套層儲存/外掛膨脹箱，可根據(jù)實際的膨脹容積在當?shù)刂圃臁?/span>

以風冷型設備為例，機器運行通過配備機器安靜的風扇將噪音控制到最小。

發(fā)酵罐應用案例分享

CC508+40L發(fā)酵罐

Unichiller 055Tw-H6搭配50/200/500L罐體

Unichiller 100-H12搭配50/200L罐體

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Tips：發(fā)酵罐的冷卻方式通常為水冷卻，使用水作為導熱液體。Huber冷水機采用智能化的能源管理系統(tǒng)，可減少熱量損失、降低電力和冷卻水的運行成本等，根據(jù)需求還可自動調節(jié)制冷功率，做到了經濟環(huán)保雙實現(xiàn)。

雖然發(fā)酵產物很常見，但其實過程本身很復雜。隨著越來越多的基因工程和對如何使用細菌、真菌和酵母等有機生物的研究，發(fā)酵對于溫度控制的需求將不斷增長。

如果您正在尋找優(yōu)化發(fā)酵溫度控制的方法或尋找擴大發(fā)酵過程的方法，Huber樂意為您提供幫助。我們將提供各種方案，計算加熱和冷卻能力，并在發(fā)酵過程中獲得最佳結果。