El fermentador es el equipo central del cultivo microbiano y la fermentación biológica, que debe diseñarse en torno a los cuatro núcleos de configuración estructural, sistema de control de temperatura, regulación de pH y adaptación del proceso para garantizar el crecimiento metabólico de los microorganismos en un entorno adecuado, mientras conecta el proceso de separación y purificación aguas abajo.
Los componentes del fermentador cubren los requisitos de todo el proceso de cultivo, y los componentes clave y las funciones son los siguientes:
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Componentes funcionales: incluye electrodos de temperatura (monitoreo en tiempo real de la temperatura en el tanque), puerto de vacunación (acceso estéril a la cepa), filtro de aire (filtración de impurezas de admisión de aire, garantía de Ambiente estéril), puerto de reabastecimiento (fuente de carbono complementaria, fuente de nitrógeno y otros nutrientes), ventana (observación del Estado de fermentación en el tanque), motor de mezcla (medio de cultivo mixto, aumento del contacto con oxígeno), puerto de descarga (descarga de materiales después de la fermentación);
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Componentes de control de temperatura: equipado con una chaqueta de vapor (entrada de agua o vapor para regular la temperatura), el fermentador transparente del laboratorio debe combinarse con una manta térmica para mantener la temperatura estable a través del diseño de aislamiento térmico del equipo de campo.
El cultivo microbiano requiere una temperatura constante (controlada habitualmente en unos 30 grados celsius), y el fermentador realiza el control de temperatura a través de "chaqueta de vapor + medidas de aislamiento térmico":
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Chaqueta de vapor: introducir agua o vapor a través de la tubería para ajustar con precisión la temperatura en el tanque;
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Diseño de aislamiento térmico: aislamiento térmico con manta térmica para tanques transparentes de laboratorio, equipos industriales reducen la pérdida de temperatura a través de la capa de aislamiento térmico y evitan que las fluctuaciones de temperatura afecten la actividad microbiana.
La regulación y el control del pH del fermentador deben distinguir entre la "etapa de fermentación" y la "etapa aguas abajo", y las diferencias centrales son las siguientes:
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Fase de fermentación: los microorganismos (como las bacterias y las células) necesitan un crecimiento ambiental neutro (el ácido parcial pH es fácil de inhibir la actividad, El álcali parcial puede causar la muerte de la cepa), y algunas cepas productoras de ácido serán ligeramente ácidas en el período posterior, por lo que deben ajustarse según sea necesario; Tanto el medio de cultivo como el agua sonMateria inorgánica en fase acuática， La regulación y el control del pH deben adaptarse a las características de la fase inorgánica;
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Fase aguas abajo: separación, purificación, concentración y otros procesos involucradosFase orgánica (como extractor químico)， La temperatura de control de pH es en su mayoría de 70 - 80 ℃ (algunos más / menos), por lo que es necesario seleccionar equipos de pH adaptados a la fase orgánica para distinguirlos de los equipos de ph en la etapa de fermentación.
El caldo de fermentación es inorgánico en fase acuática, y los enlaces de síntesis y extracción exquisitos aguas abajo se convierten en fase orgánica. se deben prestar atención a dos puntos:
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Selección de equipos: el proceso de fase orgánica aguas abajo debe seleccionar componentes adaptados al entorno orgánico para evitar la mezcla con equipos de fase inorgánica en la etapa de fermentación;
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Conexión de parámetros: después de la fermentación, es necesario ajustar el pH y la temperatura de acuerdo con los requisitos del proceso aguas abajo para garantizar la eficiencia de separación y purificación y la calidad del producto.