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生物发酵设备对搅拌器的特殊要求

发表时间:2019-10-14 16:25

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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