【中國制藥網 技術文章】發酵罐是工業上用來進行微生物發酵的裝置。其主體一般為不銹鋼板制成的主式圓筒，在設計和加工中應注意結構嚴密性和合理性。發酵罐能耐受蒸汽滅菌、有一定操作彈性、內部附件少(避免死角)、物料與能量傳遞性能強。發酵罐可進行一定的調節以便于清洗、減少污染，適合于多種產品的生產以及減少能量消耗。

　　發酵罐日益大型化 創新工藝有待挖掘

　　發酵罐主要有三大類，即機械攪拌罐、氣升式發酵罐和自吸式發酵罐。機械攪拌罐是許多發酵過程的設備，具有高傳質和傳熱能力，有著理想的氣液混合效果，較長的液體停留時間和較寬的操作氣速。機械攪拌發酵罐是利用了機械攪拌器的作用，使得空氣和發酵液充分混合，促使了氧在發酵液中溶解，從而保證供給微生物生長繁殖、發酵所需的氧氣。所以又稱為通用式發酵罐。

　　氣升式發酵罐在生產SCP、絲狀真菌、廢水處理中已獲得廣泛應用。這種發酵罐的適高徑比是4～6，限制高度為22～24m。雖然它對無菌空氣消耗量比較大，但總能量消耗還是比機械攪拌式發酵罐低。在同樣的能耗下，其氧傳遞能力比機械攪拌發酵罐要高得多，因此，在大規模生產單細胞蛋白時備受重視。

　　自吸式發酵罐結構大致上與通用式發酵罐相同，主要區別在于攪拌器的形狀和結構的不同。自吸式發酵罐的攪拌轉速較通用式高，所以它消耗的功率比通用式大。不過，由于節約了空氣壓縮機所消耗的大量動力，對于大風量的發酵，總的動力消耗相對而言還是較少的。

　　目前，基因工程手段的改造正影響著傳統的發酵工業，如果行業人士不努力進行攻關，分子生物工程技術優勢很可能在新一輪的競爭中失去。而隨著分子生物工程的發展，其已為優良菌種的選育提供了更為廣闊的天地。

　　從行業分析來看，隨著發酵罐的日益大型化，它與手工曲制備的矛盾也越來越突出，如何實現麩曲制備的工業化，或是代之以孢子粉，是多年未能突破的難題。為理想的是制成孢子粉或采用固定化技術，不過技術難度很高。當下更為現實的是以固體發酵來改變落后的曲制備工藝。

　　而固體發酵罐早已問世，已應用于生物制藥、酶制劑、制曲等工業。以一種立式多層固體發酵罐為例，投料之前先進行空罐滅菌，物料從頂部加料孔進入，然后進行蒸煮、滅菌，物料降溫通過內蛇管、外夾套冷卻，罐底再進入無菌空氣，然后從罐頂排出，從而達到通氣、恒溫要求。因此，行業人士應對矛盾問題給予重視，用先進的生產技術和創新的發酵設備賦予落后的工藝新的生命。

　　應用領域不斷拓寬 發酵罐基本要求及滅菌標準需重視

　　由于發酵罐功能的強大，其主要應用于三個領域：食物工業、醫藥工業、環境科學。在食物工業上，發酵罐常用于三大類商品，一是出產傳統的發酵商品，如啤酒、果酒、食醋等;二是出產食物添加劑;三是協助解決糧食疑問。

　　在醫藥工業上，根據發酵工程技能，開發了品種繁復的藥品，如人類生長激素、重組乙肝疫苗、某些品種的單克隆抗體、白細胞介素-2、抗血友病因子等。在環境科學上，主要應用于污水處理中微生物的強化。微生物發酵的興起帶動發酵罐需求的增加，在科技的前進中發酵罐的效果在不斷改變，不僅提高了安全性，也逐漸深入到人們的日常生活中。

　　為了保證安全性，發酵罐有著嚴格的要求。其結構需嚴密，要經得起蒸汽的反復滅菌。此外，內壁還需光滑，耐腐蝕性能也應具備，這樣才能有利于徹底滅菌，減小金屬離子對生物反應的影響。的發酵罐要有良好的氣、液、固接觸和混合性能，有與的熱量、質量、動量傳遞性能;在保持生物反應要求的前提下，降低發酵罐能耗;有良好的熱量交換性能，以維持生物反應的適溫度;還要有可行的管路比例和儀表控制，以適用于滅菌操作和自動化控制。

　　提到滅菌，在日常使用中，想要對發酵罐進行一個徹底的消毒是非常困難的。為了保證工作質量，發酵罐該如何達到滅菌標準呢?專注于發酵罐制造與技術研發的江蘇弗盧德流體設備有限公司給行業人士分享了以下經驗。

　　想要徹底進行消毒滅菌處理，首先就需要將與發酵罐相結合的空氣過濾器用蒸汽進行滅菌，然后再用空氣吹干。在罐內進行滅菌處理后，再將發酵罐輸料管里面長期累積的污水放掉并洗凈。尤其是進行滅菌工作的時候，罐內的各個排氣部件需要暢通。需要注意的是，每個排氣孔的排氣量不能過大，一切應以節約用氣量為主。后等到發酵罐內部的壓力低于空氣壓力的時候，向發酵罐內直接輸入無菌空氣，如此一來就能夠達到徹底消毒滅菌的要求。