发酵罐简单来讲就是用于发酵处理的一种罐子,也是用于培养微生物或细胞的封闭容器或生物反应装置。发酵罐采用了无菌系统,防止产品被空气中微生物的污染,在发酵罐体内安装了无菌呼吸气孔或者无菌正压发酵系统,让您存放的产品在罐子中呼吸、发酵。 发酵罐广泛应用于乳制品、饮料生物工程、制药、精线化工等行业。
在发酵罐及其附属设备(空气净化系统,温度、压力流量等控制系统及相应的管道阀门)中,哪一个环节出现问题都可能造成发酵失败。因此,从设备入手杜绝可能引起发酵染菌的各种隐患。
发酵罐在使用过程中如何预防染菌隐患:
1.保证发酵罐密封性
发酵罐是发酵生产的主要设备,在使用之前,需要对发酵罐进行认真检查 ,如检查其搅拌系统转动有无异常,机械密封是否严密,罐内的螺丝是否松动,罐内的管道有无堵塞,
夹层或罐内盘管是否泄漏,以及罐体连接阀门是否严密等。
目前,机械密封在发酵罐上得到广泛应用,其取代了以前搅拌轴的填料密封形式,但是如果安装精度不高或选用的机械密封系统不合适,仍然会发生轴封泄露,造成染菌。因
此,在安装搅拌轴时要注意对中。
2.去除视镜冲洗管道
为便于观察发酵罐内的发酵情况,在大型发酵罐内一般都设置 了冲洗视镜的蒸汽管道。但是, 蒸汽一旦冷凝在管道中 ,就无法*保证冷凝水的无菌,因此应该去除冲洗视镜
的蒸汽管道,减少染菌隐患。如果因罐内雾气大看不清楚,可以采用更高亮度的视镜灯。
3.使用PVDF膜净化
传统的空气净化系统使用活性炭、棉花、超细玻璃纤维纸作为过滤芯,其过滤效果差,且操作复杂。目前,国内的膜过滤技术已比较成熟,如用偏二氟Z 烯( PVDF )制成的折
叠微孔滤膜滤芯不仅过滤精度高,且流量大。使用时技术人只要注意对过滤器前压缩空气进行除湿脱油, 并按规范对过滤器进行灭菌,即可保证空气无菌。另外,由于PVDF膜对
压缩空气中的水分不敏感,膜本身的疏水性强,因此可解决以往当空气湿度过大时棉花过滤器等不能使用的问题。
4.定期检测监控系统
对发酵培养基进行*的灭菌处理是利用高温过饱和蒸气使各种细菌、真菌蛋白质凝回而死亡。在医药工业灭菌中,对预热时间、蒸汽阀门的开度、灭菌温度、灭菌压力和泡沫 控制等都有严格要求,其中任何-一个环节出现问题都很容易导致染菌。一般工业 上灭菌温度在110°C ,灭菌压力在0.5兆帕以上,而保证灭菌温度和压力的准确依赖于各种温度探头、 压力传感器等监控系统。因此,定期对这类探头、传感器等进行检测十分重要。另外,随着发酵罐体积增大,相同罐压对应的罐温有所降低,因此当发现温度与压力的相关性发生变
化时,应以温度为准。
5.阀门宜采用软密封
阀门是在发酵设备中使用最多的附属设备,其中使用最多的是截止阀。阀门对介质的密封性可分为4级,即公称级、低漏级、蒸汽级和原子级。公称级与低漏级密封适用于关闭 要求不严密的阀门,例如用于控制流量的阀门。蒸汽级密封适用于蒸和大部分其他工业用阀门的阀座、阀杆和阀体连接部的密封。原子级密封适用于介质密封性要求的场合。
如宇亩飞船和原子能动力设备等。由于发酵工业中使用高温蒸汽对发酵设备进行灭凿,因此阀门对介质的密封性要求是蒸汽级密封。
由于在发酵过程中阀门开启频繁,经常受介质腐蚀、冲刷和气蚀的损害,因此对于阀门副结构,即阀座与关闭件互相接触进行关闭的部分的选择较为关键。阀门副结构的密封分 为软密封和硬密封两种。硬密封的密封副结构是靠阀座与关闭件互相挤压发生微小弹塑性变形而形成-条闭合的圆形密封接触线。 虽然这类阀门]在应用初期密封效果良好,但是发酵 阀门开启比较频繁,容易磨损先前形成的接触线,或者由于管道不清洁而使密封面产生压痕而损坏。而硬密封的密封副结构弹性变形量很小。形成新的密封接触线很困难,因此长期 使用可能导致阀门泄漏,使发酵失败。软密封的阀门关闭件一般采用软质垫片, 利用垫片较大的弹塑性形变形成较宽的环形密封接触带, 以添塞密封面上的不平、消除间院形成密 封。其加工精度-般要求不高,如有特殊要求,阀体材料可采用不锈钢,软密封关闭件用可更换的聚四氟乙烯垫片,这样可通过经常更换聚四氟乙烯垫片来保证阀[门的密封性。
6.重视阀门上密封检查
如果截止阀的阀杆和阀体内孔的加工质量不好,或因长期使用导致磨损而使填料与阀杆的配合间隙增大,都会导致介质由阀杆处泄漏,这种现象被称为阀门“ 上密封泄露”。
在发酵生产中,由于发酵工艺的要求。一些阀门并不是按流体流向安装的,如在一些发酵罐中,取样阀门是靠近发酵罐的阀门 ,为了在取样前对该阀门进行灭菌,阀门的安装和发酵液流向是相反的,这样才能在取样阀底部加装一个小的附加阀门使蒸流通。该取样阀的上密封结构的密封要求非常高,否则发酵液可能渗入该取样阀的上密封结构中甚至
从上密封结构中泄漏,从而造成发酵染菌。
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