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生物发酵设备对搅拌器有哪些要求

2021.1.17

   生物反应器中常常采用机械搅拌式反应器,例如头孢菌素生产过程中用到的种子罐和主发酵罐常来用机械搅拌。

   生物反应与化学反应的不同点在于它们所处理的对象不同,以细胞生物反应器(俗称发酵罐)为例;

   发酵罐所处理的对象是微生物,它的繁殖、生长,与化学反应过程有很大的区别。

   (1)生物反应器都在多相体系中进行。绝大多数生物反应体系包括气液固三相;

   即空气或CO2等气体产物、液态培养基和生物细胞及其载体颗粒,如青霉素、链霉素、头孢菌素等医药产品。发酵液的特点如下:

   ①黏度是变化的。

   发酵开始时,发酵液的黏度一般不大,流体属牛顿型流体,随着发酵的进行;

   菌体不断繁殖和代谢物的不断产生,发酵液的黏度不断增加,流体从牛顿型流体变成非牛顿型流体。

   ②生物颗粒具有生命活力。

   它从环境中提取营养、获得能量、自我繁殖。

   其形态可能随着加工过程的进行而变化,如从丝状变为圆球状,从单细胞到絮凝细胞团等。

   (2)大多数生物颗粒对剪切力非常敏感。

   剪切作用可能影响细胞的生成速率和组成比例,因此对搅拌产生的剪切力要进行控制。

   (3)大多数微生物发酵需要氧气。

   氧气对需氧菌的培养至关重要,只要短暂缺氧,就会导致菌体的失活或死亡。

   而氧在水中溶解度极低, 因此氧气的供应就成为十分突出的问题。


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