自動生物發(fā)酵罐是現代生物工程和制藥工業(yè)中常用的設備，廣泛應用于微生物培養(yǎng)、發(fā)酵生產以及生物合成等領域。主要是通過控制溫度、pH、溶氧、營養(yǎng)成分等環(huán)境因素，為微生物的生長和代謝提供最佳的條件。
自動生物發(fā)酵罐的工作原理：
1.培養(yǎng)基準備：發(fā)酵罐中需要加入適當的培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中含有豐富的營養(yǎng)成分，如糖、氮源、無機鹽等，為微生物的生長提供所需的能量和原料。
2.微生物接種：將經過篩選和培養(yǎng)的微生物接種到發(fā)酵罐中，開始發(fā)酵過程。接種量的大小會直接影響發(fā)酵的起始速度和最終產物的濃度。
3.自動控制系統(tǒng)：通過傳感器實時監(jiān)測發(fā)酵過程中溫度、pH值、溶解氧濃度等關鍵參數，并通過計算機控制相應的加熱、制冷、通氣、補料等操作，從而保持發(fā)酵環(huán)境的穩(wěn)定。
4.攪拌系統(tǒng)：發(fā)酵罐內部一般配備高效的攪拌系統(tǒng)以確保液體均勻混合，提升溶氧量，并避免沉淀與團塊形成。
5.廢氣排放和取樣系統(tǒng)：發(fā)酵過程中會產生氣體和廢物，設有廢氣處理系統(tǒng)，并能夠定期對培養(yǎng)液進行取樣檢測，以監(jiān)測發(fā)酵進程及微生物代謝產品的變化。
結構組成：
1.罐體：發(fā)酵罐的罐體一般采用不銹鋼材料制造，能夠耐高溫、高壓，并且避免污染。罐體上設有觀察窗和清洗口，方便觀察和維護。
2.進料口：用于向罐內投加培養(yǎng)基、營養(yǎng)物質或添加劑，通常配有防止污染的裝置。
3.出料口：用于取出發(fā)酵液，便于后續(xù)的處理和分析。
4.溫度控制系統(tǒng)：包括溫度傳感器、加熱器和冷卻系統(tǒng)，實現對發(fā)酵溫度的精確控制。
5.pH控制系統(tǒng)：通過精密的pH傳感器監(jiān)測培養(yǎng)液的酸堿度，并通過加酸或加堿來進行調節(jié)。
6.溶氧控制系統(tǒng)：通過溶氧傳感器實時監(jiān)測液體中的溶氧量，并通過航空和增氧裝置提升溶氧水平。
7.攪拌系統(tǒng)：具有不同轉速設置的攪拌器，確保液體的均勻混合與氣體的充分傳遞。
8.自動化控制系統(tǒng)：集成了計算機控制和數據采集系統(tǒng)，能夠對發(fā)酵過程進行全自動監(jiān)控和調節(jié)。
自動生物發(fā)酵罐的技術特點：
1.高度自動化：具有高度的自動化程度，能夠實現在線監(jiān)測與實時控制，降低人工干預，提高生產效率。
2.精準控制：通過先進的傳感器和控制系統(tǒng)，實現對發(fā)酵過程各項參數的精準控制，以優(yōu)化微生物的代謝過程和產物的生成。
3.可追溯性：許多自動化系統(tǒng)具備數據記錄功能，便于對發(fā)酵過程的實時監(jiān)控和后續(xù)數據分析，實現生產過程的可追溯性。
4.多功能性：可以通過軟件調整發(fā)酵方案和參數設置，適應不同微生物和發(fā)酵工藝，滿足多樣化的實驗需求。
5.節(jié)能環(huán)保：由于其高效的氣體傳輸與攪拌系統(tǒng)，能夠降低能量消耗，同時減少廢氣排放，有助于可持續(xù)發(fā)展。
