微生物發(fā)酵罐不同分類簡介
進行微生物深層培養(yǎng)的設備統(tǒng)稱發(fā)酵罐。一個優(yōu)良的發(fā)酵裝置應具有嚴密的結構，良好的液體混和性能，較高的傳質、傳熱速率，同時還應具有配套而又可靠的檢測及控制儀表。由于微生物有好氧與厭氧之分，所以其培養(yǎng)裝置也相應地分為好氧發(fā)酵設備與厭氧發(fā)酵設備。對于好氧微生物，發(fā)酵罐通常采用通氣和攪拌來增加氧的溶解，以滿足其代謝需要。根據攪拌方式的不同，好氧發(fā)酵設備又可分為機械攪拌式發(fā)酵罐和通風攪拌式發(fā)酵罐。
機械攪拌式發(fā)酵罐
機械攪拌式發(fā)酵罐是發(fā)酵工廠常用類型之一。它是利用機械攪拌器的作用，使空氣和發(fā)酵液充分混合，促進氧的溶解，以保證供給微生物生長繁殖和代謝所需的溶解氧。比較典型的是通用式發(fā)酵罐和自吸式發(fā)酵罐。
通用式發(fā)酵罐
通用式發(fā)酵罐是指既具有機械攪拌又有壓縮空氣分布裝置的發(fā)酵罐。由于這種型式的罐是目前大多數發(fā)酵工廠zui常用的，所以稱為“通用式”。其容積可自20L～200m3，有的甚至可500m3。
自吸式發(fā)酵罐
自吸式發(fā)酵罐罐體的結構大致上與通用式發(fā)酵罐相同，主要區(qū)別在大攪拌器的形狀和結構不同。自吸式發(fā)酵罐使用的是帶中央吸氣口的攪拌器。攪拌器由從罐底向上伸人的主軸帶動，葉輪旋轉時葉片不斷排開周圍的液體使其背側形成真空，于是將罐外空氣通過攪拌器中心的吸氣管而吸人罐內，吸人的空氣與發(fā)酵液充分混合后在葉輪末端排出，并立即通過導輪向罐壁分散，經擋板折流涌向液面，均勻分布?？諝馕斯芡ǔＳ靡欢嗣孑S封與葉輪連接，確保不漏氣。
通風攪拌式發(fā)酵罐
在通風攪拌式發(fā)酵罐中，通風的目的不僅是供給微生物所需要的氧，同時還利用通人發(fā)酵罐的空氣，代替攪拌器使發(fā)酵液均勻混合。常用的有循環(huán)式通風發(fā)酵罐和高位塔式發(fā)酵罐。
循環(huán)式通風發(fā)酵罐系利用空氣的動力使液體在循環(huán)管中上升，并沿著一定路線進行循環(huán)，所以這種發(fā)酵罐也叫空氣帶升式發(fā)酵罐或簡稱帶升式發(fā)酵罐。帶升式發(fā)酵罐有內循環(huán)和外循環(huán)兩種，循環(huán)管有單根的也有多根的。與通用式發(fā)酵罐相比，它具有以下優(yōu)點：①發(fā)酵罐內沒有攪拌裝置，結構簡單，清洗方便，加廠容易；②由于取消了攪拌川的電機，而通風量與通用式發(fā)酵罐人致相等，所以動力消耗有很大降低。
高位塔式發(fā)酵罐是一種類似塔式反應器的發(fā)酵罐，其高徑比約為7左右，罐內裝有若干塊篩板。壓縮空氣由罐底導人，經過篩板逐漸上升，氣泡在上升過程中帶動發(fā)酵液同時上升，上升后的發(fā)酵液又通過篩板上帶有液封作用的降液管下降而形成循環(huán)。這種發(fā)酵罐的特點是省去了機械攪拌裝置，如果培養(yǎng)基濃度適宜，而且操作得當的話，在不增加空氣流量的情況下，基本上可達到通用式發(fā)酵罐的發(fā)酵水平。
厭氧發(fā)酵設備
厭氧發(fā)酵也稱靜止培養(yǎng)，因其不需供氧，所以設備和工藝都較好氧發(fā)酵簡單。嚴格的厭氧液體深層發(fā)酵的主要特色是排除發(fā)酵罐中的氧。罐內的發(fā)酵液應盡量裝滿，以便減少上層氣相的影響，有時還需充人非氧氣體。發(fā)酵罐的排氣口要安裝水封裝置，培養(yǎng)基應預先還原。此外，厭氧發(fā)酵需使用大劑量接種（一般接種量為總操作體積的10%～20%），使菌體迅速生長，減少其對外部氧滲入的敏感性。酒精、丙酮、丁醇。乳酸和啤酒等都是采用液體厭氧發(fā)酵工藝生產的。具有代表性的厭氧發(fā)酵設備如酒精發(fā)酵罐和用于啤酒生產的錐底立式發(fā)酵罐。
