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        發(fā)酵罐補(bǔ)料策略:技巧與時機(jī)的把控 時間:2024.07.08
        發(fā)酵過程的效率和產(chǎn)物質(zhì)量受到多種因素的影響,其中補(bǔ)料策略的選擇尤為關(guān)鍵,它是確保生物反應(yīng)過程穩(wěn)定進(jìn)行的關(guān)鍵。補(bǔ)料不僅需要滿足微生物生長的營養(yǎng)需求,還要適應(yīng)生產(chǎn)過程中對環(huán)境條件的嚴(yán)格控制。
        本文將深入探討發(fā)酵罐補(bǔ)料瓶的連接方式以及補(bǔ)料時間的精準(zhǔn)把控,旨在為發(fā)酵工藝的優(yōu)化提供實用的指導(dǎo)。
         

        一、 發(fā)酵罐補(bǔ)料瓶如何連接?

        補(bǔ)料瓶的連接:瓶內(nèi)16#硅膠管用重力球連接到瓶底。
        蓋子上的二通接頭:有重力球的一端用合適長度的硅膠管連接,通過蠕動泵接到罐面補(bǔ)料接口;另一端用硅膠管連接一個過濾器。整體布局如下:
         玻璃發(fā)酵罐補(bǔ)料瓶連接

        二、 補(bǔ)料連接中的操作

        1、條件允許的情況下,我們建議將玻璃發(fā)酵罐與補(bǔ)料瓶一同放入滅菌鍋中進(jìn)行高溫滅菌處理,以有效預(yù)防微生物污染。
        在進(jìn)行這一步驟時,務(wù)必注意硅膠管的固定:使用軟管夾將連接玻璃罐和補(bǔ)料瓶的硅膠管緊緊夾住,這一預(yù)防措施至關(guān)重要,因為它可以防止在滅菌過程中由于壓力變化導(dǎo)致兩個容器內(nèi)的培養(yǎng)基發(fā)生混合,從而確保整個發(fā)酵系統(tǒng)的無菌狀態(tài)。
        玻璃發(fā)酵罐補(bǔ)料軟管夾
         
        2、如果條件不允許,比如氨水無法滅菌、發(fā)酵培養(yǎng)基和補(bǔ)料培養(yǎng)基滅菌條件不一致、滅菌鍋容量無法滿足等,需要玻璃罐、補(bǔ)料瓶分開滅菌,那么需要將其連接處兩端接上魯爾單向閥,避免因為連接管道發(fā)生染菌。
        玻璃發(fā)酵罐補(bǔ)料魯爾單向閥
         
        只推薦用以上兩種方式連接,若以上條件都無法滿足,在玻璃罐、補(bǔ)料瓶分開滅菌結(jié)束后,建議在超凈臺內(nèi)進(jìn)行兩者的連接。
         

        三、 關(guān)于發(fā)酵罐的補(bǔ)料時間

        1、生長階段
        一般是在微生物生長階段,尤其是指數(shù)生長期,這個時候?qū)I養(yǎng)物質(zhì)的需求較大,適量的補(bǔ)料可以促進(jìn)微生物的快速繁殖。
        發(fā)酵穩(wěn)定期,微生物的代謝活動逐漸轉(zhuǎn)向產(chǎn)物合成,可以需要根據(jù)產(chǎn)物的合成途徑和代謝調(diào)控機(jī)制,精準(zhǔn)地添加相關(guān)的前體物質(zhì)或誘導(dǎo)劑,提高產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。
        在前期,也就是延滯期,這個階段微生物需要適應(yīng)新環(huán)境,代謝緩慢,一般不進(jìn)行補(bǔ)料。而發(fā)酵后期,也就是衰亡期,也不再進(jìn)行大規(guī)模補(bǔ)料,除非是為了維持產(chǎn)物的穩(wěn)定性或促進(jìn)剩余底物的轉(zhuǎn)化。
        2、同時還需要根據(jù)發(fā)酵過程中主要參數(shù)的變化進(jìn)行補(bǔ)料:
        ① pH 值:當(dāng)微生物代謝導(dǎo)致發(fā)酵液 pH 值發(fā)生顯著變化,可以直接通過酸堿液調(diào)節(jié),也可以用合適的碳氮比的有機(jī)物質(zhì)來調(diào)節(jié)。
        ② 溶氧值:溶氧的突然下降寓意著微生物代謝活躍,營養(yǎng)消耗加快,此時可以進(jìn)行補(bǔ)料。
        DO值
        這兩種補(bǔ)料方式我們設(shè)備都有相應(yīng)的關(guān)聯(lián)功能,可以滿足需求。
        ③擴(kuò)展功能:
        通過分析尾氣中的二氧化碳、氧氣等成分的變化,可間接反映微生物的代謝狀態(tài),為補(bǔ)料時間的選擇提供參考。
         擴(kuò)展功能

        四、 HOLVES發(fā)酵罐的補(bǔ)料策略

        霍爾斯玻璃發(fā)酵罐系列除了以上根據(jù)參數(shù)變化進(jìn)行的補(bǔ)料方式,還有手動補(bǔ)料、按時補(bǔ)料、方程補(bǔ)料、指數(shù)補(bǔ)料四種基礎(chǔ)的補(bǔ)料策略。
        霍爾斯補(bǔ)料系統(tǒng)
        1、手動補(bǔ)料
           設(shè)置手動補(bǔ)料泵的轉(zhuǎn)速、補(bǔ)料量,啟動后系統(tǒng)可計算出定速定量情況下泵所需工作的時間,以及顯示補(bǔ)料泵剩余的工作時間。完成設(shè)定補(bǔ)料量后,泵停止工作。
        2、按時補(bǔ)料
        輸入所需的單位時間補(bǔ)料量、補(bǔ)料泵轉(zhuǎn)速和補(bǔ)料泵工作時間,可得到補(bǔ)料泵的控制周期,進(jìn)行周期性的按時定量補(bǔ)料設(shè)定。
        3、方程補(bǔ)料
        輸入方程補(bǔ)料中的關(guān)鍵參數(shù)a和b的數(shù)值,以及方程補(bǔ)料所需運(yùn)行的時間t,啟動關(guān)聯(lián)即可進(jìn)行方程補(bǔ)料。
        4、指數(shù)補(bǔ)料
        輸入指數(shù)補(bǔ)料中的關(guān)鍵參數(shù)F1(0)和μ的數(shù)值,以及指數(shù)補(bǔ)料所需運(yùn)行的時間t,啟動關(guān)聯(lián)即可進(jìn)行指數(shù)補(bǔ)料。
        霍爾斯指數(shù)補(bǔ)料

        在實際的發(fā)酵過程中,需要綜合考慮各種因素,并且結(jié)合到具體的發(fā)酵工藝和生產(chǎn)要求之中,選擇合適的補(bǔ)料時間、補(bǔ)料策略。

        準(zhǔn)確選擇發(fā)酵過程中的補(bǔ)料時間是一項復(fù)雜而關(guān)鍵的任務(wù),需要深入了解微生物的生理特性、發(fā)酵工藝的特點以及各種監(jiān)測和控制技術(shù)的應(yīng)用。而合理的補(bǔ)料時間選擇,可以顯著提高發(fā)酵效率和產(chǎn)物質(zhì)量,帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。
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