Ce este rezervorul de fermentație?
Rezervorul de fermentație este un dispozitiv utilizat pentru fermentația microbiană . Corpul principal al rezervorului de fermentație este de obicei cilindrul principal fabricat din tablă de oțel inoxidabil, iar volumul y este de 1 m³ sau sute de m³. În timpul procesării și proiectării, trebuie să acordăm atenție structurii rezonabile și strânse. Acest echipament adoptă metoda de circulație internă și folosește paleta de amestecare pentru a sparge și dispersa bulele de aer. Are un efect de amestecare ridicat și bun și o rată de dizolvare a oxigenului.
Rezervorul de fermentație poate rezista la sterilizarea cu abur, are o anumită flexibilitate operațională, minimizează fitingurile interne (astfel încât să se poată evita capăturile fără ieșire), are performanțe puternice de transfer de energie și materiale și poate fi ajustat pentru a reduce poluarea și a facilita curățarea.
Structura rezervorului de fermentare
Corpul rezervorului
Corpul rezervorului este utilizat în principal pentru fermentarea și cultivarea diferitelor bacterii cu o etanșare mai bună (pentru a preveni contaminarea bacteriilor)
Paleta de agitare
Există o paletă de amestecare în rezervor pentru agitare continuă în timpul fermentației.
Sparger
Sparger cu ventilator inferior este folosit pentru a trece oxigenul sau aerul necesar pentru creșterea bacteriilor.
Senzori de control
Există senzori de control pe placa superioară a rezervorului, cel mai frecvent electrod DO și electrod pH pentru monitorizarea modificărilor DO și pH ale bulionului de fermentație în timpul procesului de fermentație.
Tipuri de rezervoare de fermentare
1. Conform echipamentului fermentatorului, acesta este împărțit într-un fermentator cu agitare mecanică și un fermentator cu ventilație nemecanică.
2. Conform nevoilor metabolice și de creștere ale microorganismelor, acestea pot fi împărțite în fermentatoare anaerobe și fermentatoare aerobe.
3. În funcție de cantitatea de fermentație și metoda de fermentare, acesta poate fi, în general, împărțit în trei tipuri:
Fermentator mic
Dacă este utilizat în experimente, este în general o fermentație cu un singur lot.
Rezervor de fermentare cu un singur lot
Umplerea, sterilizarea, inocularea, fermentarea etc. se realizează într-un singur rezervor; dimensiunea lotului este mică, costul de producție este ridicat, rata de poluare este mare, rata de automatizare este scăzută, investiția manuală este mare, dar investiția unică este mică.
Rezervor de fermentare continuă
Rezervorul de fermentație continuă constă dintr-un set de echipamente conectate în serie. După ce materiile prime sunt sterilizate inițial, acestea sunt alimentate continuu în fermentator prin orificiul de alimentare. În etapa inițială, tulpinile sunt, de asemenea, alimentate în fermentator. Produsele fermentate ies prin orificiul de descărcare al fermentatorului, astfel încât poate fi „pe termen lung”: producție continuă, producție în masă, costuri de producție reduse, rată de poluare scăzută, automatizare, consum redus de forță de muncă, dar o investiție unică mare.
Caracteristicile rezervorului de fermentare
1. Sterilizare SIP în linie și curățare CIP (121°C/0.1MPa).
2. Proiectat în funcție de cerințele nivelului sanitar, designul structurii este foarte umanizat, iar funcționarea este convenabilă. Zgomot redus și transmisie stabilă.
3. Dispozitiv de agitare personalizat în funcție de necesități, proiectare adecvată a raportului dintre diametru și înălțime, nu numai că poate economisi energie, ci și un efect mai bun de agitare și fermentare.
4. Suprafața rezervorului interior va fi lustruită cu oglindă (rugozitatea Ra≤0.4µm); deschiderile duzelor de admisie și ieșire, oglinzile de vizibilitate, căminele de vizitare și alte deschideri de proces, precum și piesele de sudură ale corpului rezervorului interior adoptă tehnologia de tranziție în arc a întinderii și flanșării, fiind netedă și ușor de curățat, fără puncte mort, asigurând fiabilitatea și stabilitatea procesului de producție, în conformitate cu „cGMP” și alte specificații.
Funcția rezervorului de fermentație
Fermentatoarele sunt utilizate în principal pentru fermentația anaerobă (de exemplu, producerea de alcooli și solvenți) și fermentația aerobă. Structura fermentatoarelor pentru fermentația anaerobă poate fi relativ simplă. Fermentatoarele pentru fermentația aerobă necesită introducerea continuă a unei cantități mari de aer steril în rezervor, iar structura fermentatorului este relativ complexă pentru a lua în considerare rata de utilizare a aerului. Fermentatoarele utilizate în mod obișnuit pentru fermentația aerobă sunt fermentatoarele cu agitare mecanică, fermentatoarele cu barbotare și fermentatoarele cu flotație cu aer.
procesul de fermentare vinului și produselor lactate este o metodă fără poluare și aseptic Proces. Rezervorul de fermentație adoptă un sistem aseptic pentru a preveni și evita contaminarea cu microorganisme din aer, ceea ce asigură în mare măsură puritatea produsului și prelungește, de asemenea, durata de valabilitate a acestuia. Proiectarea și instalarea rezervorului de fermentație adoptă un sistem aseptic de fermentație cu presiune pozitivă sau un orificiu de respirație aseptic. Rezervorul este echipat cu o manta labirintică sau o placă Milo, care poate introduce mediu de răcire sau încălzire pentru răcirea sau încălzirea circulantă. Capacitatea rezervoarelor de fermentație variază de la 300 la 15000 litri. Fermentatoarele pot fi împărțite în fermentatoare mari de laborator, fermentatoare pilot pentru producție și fermentatoare mici, în funcție de domeniul de utilizare.
Rezervoare de fermentare sunt utilizate pe scară largă în băuturi, produse lactate, inginerie biologică, chimie fină, farmaceutică și alte industrii. Corpul rezervorului este echipat cu strat izolator și strat sandwich, care poate fi răcit, încălzit și izolat. Corpul rezervorului și capetele de umplere superioare și inferioare (sau con) sunt prelucrate cu unghi R rotativ. Peretele interior al corpului rezervorului este lustruit cu oglindă, fără colț sanitar mort.
Parametrii tehnici ai rezervorului de fermentare
| parametru | 500L | 1000L | 1500L | 2000L |
|---|---|---|---|---|
| Dimensiunea căptușelii (diametru × înălțime)㎜ | 700 × 1200 | 900 × 1500 | 1100 × 1600 | 1200 × 1800 |
| Viteza de agitare/min | 400 | 300 | 260 | 240 |
| Puterea motorului Kw | 2.2 | 3.0 | 4.0 | 4.0 |
Principiul de funcționare al rezervorului de fermentație
Rezervorul de fermentație utilizează agitare mecanică pentru a produce un flux radial și axial de materiale, astfel încât materialele din rezervorul de fermentație să fie complet amestecate, iar solidele din lichid să fie menținute în suspensie, ceea ce favorizează contactul complet dintre nutrienți și solide și absorbția nutrienților; în plus, rezervorul de fermentație poate sparge bulele de aer, poate crește aria de contact gaz-lichid, poate îmbunătăți rata de transfer de masă dintre gaz și lichid, poate consolida efectul de transfer de oxigen și poate elimina spuma. În același timp, se introduce aer steril pentru a menține necesarul de oxigen al bacteriilor și pentru a îndeplini principiul de funcționare al fermentatorului de creștere a bacteriilor aerobe.
Principiul de funcționare al fermentatorului este: folosește rotorul scufundat în lichidul de fermentație pentru a se roti rapid, determinând lichidul și aerul să se deplaseze spre marginea exterioară sub acțiunea forței centrifuge, ceea ce va determina creșterea treptată a presiunii din apropierea rotorului, astfel încât rotoarele fermentatorului universal devin din ce în ce mai rapide. Deoarece cavitatea rotorului comunică cu atmosfera, aerul din exteriorul fermentatorului este aspirat continuu prin filtru și apoi aruncat spre marginea exterioară a rotorului, iar apoi aerul și lichidul sunt distribuite uniform și aruncate afară prin rotorul cu rotație opusă. Agitarea rotorului face ca gazul și lichidul să formeze un flux mixt puternic în jurul rotorului, bulele de aer sunt zdrobite, iar gazul și lichidul sunt complet amestecate.
Cum se folosește rezervorul de fermentație?
Porniți computerul
1. Conectați priza și porniți comutatorul de alimentare al computerului.
2. Introduceți interfața de operare a computerului, parola este 1155.
3. Rezervorul mic are un volum maxim de 10L pentru Nr.1, si poate fi umplut cu minim 5L si maxim 8L de lichid.
4. Rezervorul mare este numarul 2, cu un volum maxim de 50L, si minim 20L si maxim 40L de lichid.
sterilizare
1. Pregătirea înainte de utilizare
Generatorul de abur și compresorul de aer trebuie drenate, toate supapele rezervorului de fermentație sunt închise, dar supapa de scurgere de jos este deschisă (forma dreaptă neagră este mutată paralel cu conducta)
2. Etapa de încălzire
Porniți generatorul de abur, așteptați până când temperatura este atinsă, porniți comutatorul de abur al jachetei (forma de cerc roșu) la maximum, porniți amestecarea, opriți amestecarea după ce temperatura atinge 80 de grade, coborâți supapa de scurgere, deschideți supapa de admisie a aburului rezervorului (forma de cerc roșu), în timpul procesului de sterilizare, presiunea de intrare ar trebui să fie întotdeauna mai mare decât presiunea din spatele rezervorului. Când este aproape de 121 de grade, deschideți ușor supapa de evacuare (formă circulară neagră) și supapa de scurgere (formă dreaptă neagră) pentru a vibra aburul la temperatură scăzută și apa condensată din manta, ceea ce favorizează încălzirea.
3 Etape de conservare a căldurii
Dacă T>121 grade, închideți mai întâi întrerupătorul mic de abur al mantalei și supapa de admisie a aburului (reglare fină), dacă temperatura continuă să crească, deschideți supapa de scurgere (reglare fină) pentru a vă asigura că temperatura este menținută între 119-123 de grade. .
4. Uscați filtrul
Opriți generatorul de abur, închideți supapa de abur a mantalei și supapa de abur a rezervorului (cerc roșu), închideți supapa cu bilă a rezervorului de gaz (cerc negru) și deschideți supapa de scurgere din spatele filtrului (una neagră și una albastră două supape rotunde); Găsiți compresorul de aer, porniți supapa de admisie (negru drept) și comutatorul debitmetrului de gaz (rotund negru), așteptați să se răcească cele două furtunuri albe (nu fierbinți, aproximativ 5 min), apoi opriți cele două furtunuri albe, unul negru și unul albastru. Valva de scurgere.
5. Faza de răcire
Porniți comutatorul rezervorului de admisie a aerului la maxim, deschideți supapa gazului de evacuare într-o deschidere corespunzătoare și lăsați aerul să intre în rezervor. În control
Opriți comutatorul de încălzire de pe panoul de control. Deschideți supapa principală de intrare a apei (formă dreaptă neagră) supapa de evacuare și supapa de intrare a apei încălzitorului (forma dreaptă albastră) pentru a se răci. Când temperatura este mai mică de 90 de grade, puteți activa corect amestecarea pentru a accelera răcirea.
6. Vaccinare
Inocularea se efectuează atunci când temperatura scade la temperatura dorită. Opriți aerul, aprindeți inelul de foc și inoculați sub protecția flăcării. După ce inocularea este finalizată, capacul portului de inoculare este ars și sterilizat și apoi închis. Porniți aerul, reglați debitul de gaz și presiunea rezervorului la o valoare adecvată și apoi porniți
Începe fermentația.
Măsuri de precauţie
Evitați opărirea pe tot parcursul procesului!
În timpul procesului de fermentație , presiunea din rezervor nu poate scădea la zero!
Procesul de operare este mai complicat, novicii trebuie să opereze sub îndrumarea unor oameni cu experiență!
Parametrii de setare nu pot fi modificați întâmplător!
Compresorul de aer se scurge regulat, iar generatorul de abur deversa apa reziduala de fiecare data cand se epuizeaza un lot!
Întreținerea rezervorului de fermentație
1. Dacă conducta de admisie a aerului și îmbinarea conductei de evacuare au scurgeri, dacă problema nu este rezolvată prin strângerea îmbinării, adăugați sau înlocuiți garnitura.
2. Supapa de siguranță și manometrul fermentatorului trebuie verificate în mod regulat, iar dacă există vreo defecțiune, acestea trebuie reparate sau înlocuite la timp.
3. Când curățați fermentatorul , nu răzuiți cu unelte dure pentru a evita deteriorarea suprafeței acestuia, vă rugăm să folosiți perii moi pentru a peria și spăla.
4. Când echipamentul fermentatorului nu mai este utilizat, acesta trebuie curățat la timp, iar apa reziduală din fiecare conductă și fermentator ar trebui să fie descărcată; slăbiți șuruburile orificiului de mână și capacul fermentatorului pentru a preveni deformarea permanentă a inelului de etanșare.
5. Ar trebui în mod regulat (o dată pe an) la rezervorul de apă la temperatură constantă și platforma de operare și alte echipamente din oțel carbon vopsea pulverizată pentru a preveni coroziunea.
6. Verificați frecvent nivelul uleiului reductor al fermentatorului. Când lubrifiantul este insuficient, acesta trebuie crescut în timp.
Precauții la rezervorul de fermentație
1). Înainte de sterilizare, verificați nivelul lichidului din rezervor și asigurați-vă că toți electrozii trebuie să fie sub nivelul lichidului.
2). Înainte de a porni fermentatorul , asigurați-vă că ați introdus sonda de temperatură în rezervor și că a fost pornită alimentarea cu apă de răcire, altfel se va arde circuitul de încălzire.
3). În timpul procesului de fermentare , masa de lucru trebuie menținută curată, sticlele de cultură folosite și alte obiecte trebuie curățate la timp, iar apa sau soluția acido-bazică vărsată din anumite motive trebuie șterse imediat.
4). O atenție deosebită trebuie avută în timpul dezasamblarii, instalării și sterilizării, deoarece borcanele și electrozii de pH sunt piese scumpe și fragile.