生(sheng)物(wu)發酵罐的(de)類型(xing)多(duo)樣(yang),常(chang)見的(de)分類方(fang)式及其對(dui)應類型(xing)如(ru)下(xia):
- 按(an)微(wei)生(sheng)物(wu)類型(xing):
- 好(hao)氧型(xing)發酵罐:這(zhe)類發酵罐為(wei)微生(sheng)物(wu)生(sheng)長(chang)提(ti)供(gong)充足氧氣,適用於(yu)好氧微生(sheng)物(wu)發酵,如抗生(sheng)素(su)、氨基(ji)酸、酶制劑(ji)等產(chan)品(pin)的(de)生(sheng)產(chan)。結(jie)構(gou)上通(tong)常(chang)配(pei)備通(tong)風(feng)裝(zhuang)置(zhi),如(ru)空(kong)氣(qi)壓(ya)縮(suo)機、空(kong)氣(qi)過(guo)濾器(qi)等,以確(que)保(bao)無(wu)菌空(kong)氣(qi)的(de)供(gong)應,罐體(ti)內(nei)部也(ye)可(ke)能(neng)設(she)置攪拌槳(jiang)或氣(qi)流循環(huan)裝(zhuang)置(zhi),促(cu)進(jin)氧氣在發酵液中的(de)均勻(yun)分布。
- 厭(yan)氧型(xing)發酵罐:用於(yu)厭(yan)氧微生(sheng)物(wu)發酵,像(xiang)生(sheng)產(chan)酒(jiu)精(jing)、丙(bing)酮、丁(ding)醇以及沼氣等。罐體(ti)密(mi)封性良好,以隔絕(jue)空(kong)氣(qi),防止(zhi)氧氣進(jin)入(ru)影響(xiang)厭(yan)氧發酵過(guo)程(cheng)。部(bu)分厭(yan)氧發酵罐可能(neng)會(hui)設(she)置特殊的(de)氣體(ti)循環(huan)或(huo)排(pai)除系(xi)統(tong),來(lai)處理(li)發酵過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)氣體(ti),維(wei)持罐(guan)內(nei)的(de)厭(yan)氧環(huan)境。
- 按(an)培養基(ji)狀態(tai):
- 固(gu)體(ti)發酵罐:用於(yu)固體(ti)培養基(ji)的(de)發酵,培養基(ji)呈固(gu)態(tai),微(wei)生(sheng)物(wu)在(zai)固(gu)體(ti)基(ji)質(zhi)上生(sheng)長(chang)繁(fan)殖。常見的(de)有淺(qian)盤式發酵罐和轉(zhuan)鼓(gu)式(shi)發酵罐等。淺(qian)盤式發酵罐通(tong)常(chang)是壹(yi)個淺(qian)盤狀容器,內(nei)部放(fang)置(zhi)固體(ti)培養基(ji),可用(yong)於(yu)小規模(mo)的(de)固體(ti)發酵實(shi)驗或生(sheng)產(chan);轉(zhuan)鼓(gu)式(shi)發酵罐則是壹(yi)個可(ke)旋轉(zhuan)的(de)圓筒,筒內(nei)裝(zhuang)有固(gu)體(ti)培養基(ji),通(tong)過(guo)旋轉(zhuan)使物(wu)料(liao)均(jun)勻(yun)混(hun)合和接觸(chu)氧氣,適用於(yu)較大(da)規(gui)模(mo)的(de)固體(ti)發酵生(sheng)產(chan)。
- 液(ye)體(ti)發酵罐:適用於(yu)液體(ti)培養基(ji)發酵,微生(sheng)物(wu)在(zai)液(ye)體(ti)環(huan)境中(zhong)生(sheng)長(chang)。根(gen)據(ju)具體(ti)需(xu)求和應用場(chang)景(jing),又(you)可細(xi)分為(wei)多(duo)種(zhong)類型(xing),如(ru)機(ji)械(xie)攪(jiao)拌(ban)式(shi)發酵罐、鼓泡式(shi)發酵罐、氣升式發酵罐等,在醫(yi)藥(yao)、食(shi)品(pin)、化(hua)工等行業(ye)廣(guang)泛(fan)應用,例(li)如生(sheng)產(chan)酒(jiu)類、抗生(sheng)素(su)、維(wei)生(sheng)素(su)等。
- 按設(she)備結構(gou):
- 立(li)式(shi)發酵罐:罐體(ti)為(wei)直立(li)式(shi),壹(yi)般高(gao)度(du)較(jiao)高(gao),占(zhan)地面積(ji)相(xiang)對(dui)較(jiao)小,具有較(jiao)大(da)的(de)發酵空(kong)間(jian),適用(yong)於(yu)大(da)規(gui)模(mo)生(sheng)產(chan)。內(nei)部通(tong)常(chang)安(an)裝(zhuang)有攪(jiao)拌裝(zhuang)置(zhi)、通(tong)風(feng)裝(zhuang)置(zhi)、溫度(du)和pH控(kong)制裝(zhuang)置(zhi)等,以滿(man)足(zu)微生(sheng)物(wu)發酵的(de)各(ge)種條(tiao)件要求(qiu)。
- 臥式發酵罐:罐體(ti)呈(cheng)臥式,長(chang)度較(jiao)長,直徑(jing)相對(dui)較(jiao)小。與立(li)式(shi)發酵罐相比(bi),臥式發酵罐的(de)重(zhong)心(xin)較(jiao)低,運行時穩定性較好,且物(wu)料(liao)在(zai)罐(guan)內(nei)的(de)流動(dong)和混(hun)合方(fang)式有所(suo)不同(tong)。常(chang)用於(yu)壹(yi)些對(dui)物(wu)料(liao)混(hun)合和處理(li)有特(te)殊要求(qiu)的(de)發酵過(guo)程(cheng),如(ru)某(mou)些特(te)殊的(de)生(sheng)物(wu)制品(pin)生(sheng)產(chan)或(huo)發酵工藝。
- 管式(shi)發酵罐:由(you)壹(yi)根(gen)或多(duo)根(gen)管道(dao)組成(cheng),發酵液在管道(dao)內(nei)流動(dong)進(jin)行(xing)發酵。這(zhe)種結(jie)構(gou)的(de)發酵罐通(tong)常(chang)具有較(jiao)高(gao)的(de)比(bi)表面積(ji),有利(li)於(yu)氧氣的(de)傳(chuan)遞(di)和熱(re)量的(de)交換(huan),能(neng)夠為(wei)微生(sheng)物(wu)提(ti)供(gong)較(jiao)好(hao)的(de)生(sheng)長(chang)環(huan)境。管(guan)式發酵罐常用於(yu)實(shi)驗室規(gui)模(mo)的(de)發酵研究或(huo)某(mou)些特(te)定產(chan)品(pin)的(de)小批(pi)量生(sheng)產(chan)。
- 塔(ta)式發酵罐:形(xing)狀(zhuang)類似(si)塔(ta),具有多(duo)層結構(gou),每層都可以設(she)置不同的(de)發酵條件和設(she)備,如攪拌器(qi)、通(tong)氣(qi)裝(zhuang)置(zhi)、溫度(du)控(kong)制裝(zhuang)置(zhi)等。塔(ta)式發酵罐適用於(yu)多(duo)種(zhong)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)共培養或(huo)進(jin)行(xing)復(fu)雜(za)的(de)發酵過(guo)程(cheng),能(neng)夠實(shi)現(xian)不(bu)同(tong)階段(duan)的(de)發酵控(kong)制和優化,在壹(yi)些特(te)殊的(de)生(sheng)物(wu)發酵工藝或研究中(zhong)應用較(jiao)多(duo)。
- 按(an)操(cao)作方(fang)式(shi):
- 分批(pi)發酵罐:將培養基(ji)壹(yi)次性加入(ru)罐(guan)內(nei),接種(zhong)微生(sheng)物(wu)後(hou)進(jin)行(xing)發酵,在發酵過(guo)程(cheng)中(zhong)不再添加新(xin)的(de)培養基(ji)。待發酵完成(cheng)後(hou),將(jiang)發酵液壹(yi)次性排(pai)出。這(zhe)種操(cao)作方(fang)式(shi)簡單,易於(yu)控(kong)制發酵條件,適合(he)於(yu)小規模(mo)生(sheng)產(chan)或(huo)實(shi)驗研究,以(yi)及生(sheng)產(chan)壹(yi)些不(bu)需要連(lian)續發酵的(de)產(chan)品(pin),如(ru)某(mou)些特(te)定的(de)藥(yao)品(pin)、食(shi)品(pin)添(tian)加劑(ji)等。
- 連(lian)續發酵罐:在發酵過(guo)程(cheng)中(zhong),不斷(duan)地向罐(guan)內(nei)加入(ru)新(xin)鮮(xian)培養基(ji),同時(shi)排(pai)出等量的(de)發酵液,使發酵罐內(nei)的(de)微生(sheng)物(wu)始(shi)終(zhong)處於(yu)壹(yi)個相(xiang)對(dui)穩(wen)定的(de)生(sheng)長(chang)環(huan)境中(zhong),保(bao)持連(lian)續的(de)生(sheng)長(chang)和代謝(xie)狀(zhuang)態(tai)。連(lian)續發酵罐可以提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)效率,實(shi)現(xian)大(da)規(gui)模(mo)的(de)工業(ye)化(hua)生(sheng)產(chan),常(chang)用於(yu)生(sheng)產(chan)壹(yi)些需(xu)要連(lian)續供(gong)應的(de)產(chan)品(pin),如(ru)酒精(jing)、有機(ji)酸等。但(dan)連(lian)續發酵對(dui)設(she)備的(de)自動(dong)化控(kong)制要求(qiu)較高(gao),且需(xu)要嚴(yan)格(ge)控(kong)制發酵條件和防(fang)止(zhi)染菌等問題(ti)。
- 補(bu)料分批(pi)發酵罐:結合了(le)分批(pi)發酵和連(lian)續發酵的(de)特點(dian),在發酵過(guo)程(cheng)中(zhong),根(gen)據(ju)微生(sheng)物(wu)的(de)生(sheng)長(chang)情(qing)況(kuang)和發酵進(jin)程(cheng),間(jian)歇(xie)性地或連(lian)續地添加壹(yi)定量的(de)營養(yang)物(wu)質(zhi)或前體(ti)物(wu)質(zhi)等。補(bu)料分批(pi)發酵可以更好(hao)地控(kong)制發酵過(guo)程(cheng),提(ti)高(gao)產(chan)物(wu)的(de)產(chan)量和質(zhi)量,適(shi)用(yong)於(yu)壹(yi)些對(dui)營(ying)養物(wu)質(zhi)需求較(jiao)為(wei)特殊或發酵過(guo)程(cheng)較(jiao)為(wei)復雜(za)的(de)產(chan)品(pin)生(sheng)產(chan),如(ru)抗生(sheng)素(su)、生(sheng)物(wu)制品(pin)等。